焦耳定律(公开课)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精品课件,*,精品课件,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,精品课件,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,焦耳定律,焦耳定律,讨论几个用电器的能量转化情况，并发现相同点,讨论几个用电器的能量转化情况，并发现相同点,a,、电流流过电炉,b,、电流流过电解槽,c,、电流流过电风扇,电能转化为热能,电能转化为化学能和热能,电能转化为机械能和热能,相同的特点：,电能转换为热能,能量转换情况：,a、电流流过电炉电能转化为热能电能转化为化学能和热能,一、电流的热效应：,导体中有电流通过时，导体要发热，这种现象叫电流的热效应,一、电流的热效应：导体中有电流通过时，导体要发热，这,1.,纯电阻电路：,2.,非纯电阻电路：,电路中只有电阻元件，电流做功，电能全部转化为内能,电流做功，电路中电能转化为内能和其他形式的能量,二、两种电路：,如白炽电灯、电炉、电热毯、电热棒等,如电路中含用电动机、电解槽等,1.纯电阻电路：2.非纯电阻电路：电路中只有电阻元件，电流做,思考：,水流推动水轮机可以做功，电流通过用电器也会做功，那如何计算电流通过用电器所做的功呢？,思考：水流推动水轮机可以做功，电流通过用电器也会做,三、电功：,电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压,U,、电路中的电流,I,和通电时间,t,三者的乘积,2.,单位：,在国际单位制中电功的单位是焦（,J,），常用单位有千瓦时,（,kWh,）,.,W=,W=qU,q=I t,1kWh,3.610,6,J,1.,定义：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所,做的功，简称为电功,三、电功：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压,焦耳定律(公开课)课件,四、电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率,（）一段电路上的电功率,P,等于这段电路两端的电压,U,和电路中电流,I,的乘积,（）物理意义：电功率表示电流做功的快慢,（）单位：在国际单位制中是瓦（,W,），常用单位还有毫瓦（,mW,），千瓦（,kW,）,1kW,10,3,W,10,6,mW,四、电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率（）一段电路,4,用电器的额定功率和实际功率,(1),额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。,(2),实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率为了保证,用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率,4用电器的额定功率和实际功率(1)额定功率：用电器正常工作,例题,1.,有一个额定电压为,220V,的白炽灯，它在额定电压工作是的电流为,0.5A,，在白炽灯正常工作,8,小时的情况下，问：,（,1,）白炽灯的功率是多少？,（,2,）在工作,8,小时后，电流做功多少？,（,3,）消耗了多少度电？,解：,（,1,）,P=UI=2200.5W=110W,（,2,）,W=UIt=220,0.583.610,3,J=3.16810,6,J,（,3,）,=0.88KW h,例题1.有一个额定电压为220V的白炽灯，它在额定电压工作,焦耳定律(公开课)课件,五、焦耳定律（实验定律）,1,、内容：,六、热功率,：,3,、适用于一切电路,（纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。,电流通过导体产生的热量,Q,等于电流,I,的二次方、导体的电阻,R,和通电时间,t,三者的乘积,2.,电能全部转化为内能：,Q=W=IUt,欧姆定律：U=IR,Q=I,2,R t,五、焦耳定律（实验定律）1、内容：六、热功率：3、适用于一,计算,热功率,的,普适公式,为,:,I,2,R,t,Q,P,=,=,例,2,、对计算任何用电器的,热功率,都适用的公式是,(),计算热功率的普适公式为:I2RtQP=例2、对计算任何用电,例,3,、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是(),A、45J B、220J C、2700J D、9900J,C,例3、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每,例,3,：一根,60,的电阻丝接在,36v,的电源上，在,5,分钟内共产生多少热量？,解：,分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，,再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。,例3：一根60 的电阻丝接在36v的电源上，在5分钟内共,纯电阻电路,:,电能,内能,Q,I,2,Rt,W,UIt,=,I=U/R,M,非纯电阻电路,:,电能,内能,+,其它形式的能,W,W,-,Q,Q,UIt,I,2,Rt,I,U/R,说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！,指某段电路在某段时间内消耗的全部电能,!,指转化为内能的那部分电能,!,纯电阻电路:电能,纯电阻电路,:,电能,内能,Q,I,2,Rt,W,UIt,=,I=U/R,非纯电阻电路,:,电能,内能,+,其它形式的能,UIt,I,2,Rt,I,U/R,说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！,电能,内能,纯电阻电路:电能,电功与电热,1,、纯电阻电路：,W,UIt,I,2,Rt,P,UI,I,2,R,Q,I,2,Rt,UIt,W,2,、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用,电功,W,Q+E,其它,=UItI,2,Rt,电功率,P,UII,2,R,电热,Q,I,2,RtUIt,电功与电热 1、纯电阻电路：WUItI2RtPUII,例,4,、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作,1S,消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（）,AW=3800J，Q=200JBW=3800J，Q=3800J,CW=72200J，Q=200J DW=72200J，Q=3800J,A,例4、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻,解,:,据能量守恒定律得,:,IUt=I,2,Rt+W,故电动机每分钟所做的机械功为,:,W=(IU-I,2,R)t,=(5,220-5,2,0.4),60 J,=6.5,10,4,J,针对练习一、一个电动机，线圈电阻是,0.4,，当它两端所加的电压为,220V,时，通过的电流是,5A,。这台电动机每分钟所做的机械功有多少,?,解:据能量守恒定律得:针对练习一、一个电动机，线圈电阻是0,针对练习二：,一电动机线圈的电阻为,1,，线圈两端所加电压为,2 V,时，电流为,0.8 A,，电动机正常工作,(1),在求电动机正常工作,1 min,所消耗的电能时，有以下两种不同的解法：,解法一：,W,IUt,0.8 A2 V60 s,96 J,解法二：,W,I,2,Rt,(0.8 A),2,1 60 s,38.4 J,你认为哪种解法对，请作出判断并说明理由,(2),求电动机正常工作,1 min,所转化的机械能是多少,？,针对练习二：一电动机线圈的电阻为 1，线圈两端所加电压为,解：,(1),解法一对因为电动机工作时电能没有全部转化为,内能，而大部分转化为机械能解法二求出的是电动机工作时,产生的电热，只占所消耗电能的一部分,(2),电动机工作,1 min,消耗的电能为,W,IUt,0.8 A2 V60 s,96 J,电动机工作,1 min,产生的电热为,Q,I,2,Rt,(0.8 A),2,1 60 s,38.4 J,电动机工作,1 min,转化成的机械能为,W,机械,W,Q,96 J,38.4 J,57.6 J.,解：(1)解法一对因为电动机工作时电能没有全部转化为(2,纯电阻电路：,只含有,电热元件,的电路,（如白炽灯、电炉、电烙铁；及,转子被卡住的电动机,（欧姆定律成立）,非纯电阻电路：,电路中含有在转动的电动机或有在发生化学反应的电解槽的电路,（,欧姆定律不成立）,纯电阻电路：只含有电热元件的电路（如白炽灯、电炉、电烙铁；及,1.,电功,:,IUt,W,=,2.,电功率,:,IU,t,W,P,=,=,3.,电热,:,Rt,I,Q,2,=,4.,热功率,:,R,I,t,Q,P,2,=,=,对纯电阻电路,:,电功,=,电热,电功率,=,热功率,对非纯电阻电路,:,电功,电热,电功率,热功率,电功和电功率、电热和热功率,1.电功:IUtW=2.电功率:IUtWP=3.电热:,电功与电热,1,、纯电阻电路：,W,UIt,I,2,Rt,P,UI,I,2,R,Q,I,2,Rt,UIt,W,2,、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用,电功,W,UItI,2,Rt,电功率,P,UII,2,R,电热,Q,I,2,RtUIt,电功与电热 1、纯电阻电路：WUItI2RtPUII,3,纯电阻电路和非纯电阻电路,3纯电阻电路和非纯电阻电路,焦耳定律(公开课)课件,2,、下图所示的电路中，三电阻串联，其阻值,R,1,=2,，,R,=3,，,R,=6,，电路总电压为,U,，各电阻消耗的功率分别为,P,1,、,P,2,、,P,3,，则,P,1,：,P,2,：,P,3,等于,(),A,、,2,：,3,：,6,B,、,6,：,3,：,2,C,、,1,：,2,：,3,D,、,3,：,2,：,1,R,1,R,2,R,3,在串联电路中，功率跟电阻成,正比,。,A,2、下图所示的电路中，三电阻串联，其阻值R1=2，R=3,在并联电路中，功率跟电阻成,反比,。,3,、下图所示的电路中，三电阻并联，其阻值,R,1,=2,，,R,=3,，,R,=6,，电路总电压为,U,，各电阻消耗的功率分别为,P,1,、,P,2,、,P,3,，则,P,1,：,P,2,：,P,3,等于,(),A,、,2,：,3,：,6,B,、,6,：,3,：,2,C,、,1,：,2,：,3,D,、,3,：,2,：,1,D,在并联电路中，功率跟电阻成反比。3、下图所示的电路中，三电阻,例,2,：某电动机上标有“,220V,2A”,它的线圈电阻为,5,，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？,解：消耗的电能为,:W,总,=UIt=220V2A60S=26400J,线圈中产生的热量为：,Q=I,2,Rt=(2A),2,5 60S=120J,得到的机械能为：,W,机,=W,总,Q=26400J,120J=25200J,例题,例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5，,【,例,3】,一台电动机电阻为,0.5,，正常工作时通过的电流,为,20 A,，在,10 s,内转化的机械能为,4.210,4,J,，求：在这,10 s,内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？,W,2.010,3,J,4.210,4,J,4.410,4,J.,解：,电动机产生的热量为,Q,I,2,Rt,2.010,3,J,根据,W,Q,E,机,，得,【例 3】一台电动机电阻为 0.5，正常工作时通过的电,【,触类旁通,】,3,一台直流电动机线圈电阻,r,1,，与一阻值,R,10,的,电阻串联，当电路两端加,U,150 V,的电压时，电动机正常工,作，且电压表示数为,100 V,，求电动机消耗的功率及输出的机,械功率,图,2,5,3,【触类旁通】3一台直流电动机线圈电阻 r1，与一阻,解：,电阻,R,两端的电压为,U,R,U,U,M,150 V,100 V,50 V,则电路中的电流,I,A,5 A,电动机消耗的功率为,P,I U,M,5100 W,500 W,电动机线圈电阻,r,的发热功率为,P,热,I,2,r,25 W,则电动机输出的机械功率为,P,机,P,P,热,500 W,25 W,475 W.,解：电阻 R 两端的电压为则电路中的电流 IA5 A电动,1、如图所示为“iPad”的充电器，参数标有,5V 2.1A，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A，,电板