高中物理选修3-1-焦耳定律.ppt

伏特表的分流 R测 R真 R RV R R临 电流表的分压 R测 R真 R RA R R临 简便 功率小 Rx Rf 电压调节范围大 Rx Rf 1 定义 导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做所做的功 也叫做电流所做的功 电场力对自由电荷做正功 电势能 减少 电能转化为其他形式的能量 2 电功定义 电场力做功 W qU 电荷量 q It 所以W IUt 3 电功单位 焦耳 J 千瓦 时 kW h 1kW h 3 6 106J 例1 一根电阻丝在通过2C的电量时 消耗电能是8J 若在相同时间内通过4C的电量 则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 A U 4VB U 8VC E 16JD E 32J BD 1 定义 单位时间内电流所做的功 2 表达式 IU 3 单位 瓦特 W 4 电功率的测量 伏安法 5 几个名词 额定功率 用电器正常工作时电压 铭牌上标出的电压 用电器在额定电压下的功率 铭牌上标出的功率 实际电压 用电器实际工作时的电压 实际功率 用电器在实际电压下的功率 实际功率与额定功率的关系 实际电压 大于 等于 小于 额定电压 实际功率 大于 等于 小于 额定功率 影响寿命 正常工作 不能正常工作 额定电压 电流在单位时间内所做的功 电流做功多少 电流做功快慢 W UIt P UI 焦耳千瓦时 瓦特千瓦 用电能表直接测量 用伏安法间接测量 电流所做的功 W Pt A 例3把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路 调节变阻器 使电灯都正常发光 若两电路消耗的总功率分别为P1 P2 两个变阻器R1 R2消耗的电功率分别为P1 P2 则可以判定 A P1 2P2B P1 P2C P1 2P2 D P1 2P2 AD 例4已知R1 R2都标有 4W100 字样 而R3标有 1W100 字样 按图中所示的电路连接 则A B间允许消耗的最大电功率为 W 1 5 2 834W 1 定义 电流通过导体产生的热量 在真空中 电场力对电荷做正功时 减少的电势能转化为电荷的动能 在金属导体中 在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞 把定向移动的动能传给离子 使离子热运动加剧 将电能全部转化为内能 2 影响电热的因素 通电电流强度I 通电导体的电阻R 通电时间t 3 实验探究 4 理论探究 电能全部转化为内能 Q W IUt 欧姆定律 U IR 5 焦耳定律 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 1 定义 单位时间内的发热量 2 公式 I2R 热功率P等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积 3 单位 瓦 W 千瓦 kW 纯电阻电路 非纯电阻电路 电能 内能 机械能 例6某一电动机 当电压U1 10V时带不动负载 因此不转动 这时电流为I1 2A 当电压为U2 36V时能带动负载正常运转 这时电流为I2 1A 求这时电动机的机械功率是多大 机械功率P 31W 例7微型吸尘器的直流电动机内阻一定 当加上0 3V的电压时 通过的电流为0 3A 此时电动机不转 当加在电动机两端的电压为2 0V时 电流为0 8A 这时电动机正常工作 则吸尘器的效率为多少 60 例8某一用直流电动机提升重物的装置如图所示 重物的质量m 50kg 电源电动势 110V 不计内阻及各处的摩擦 当电动机以v 0 90m s的恒定速度向上提升重物时 电路中的电流强度I 5A 由此可知电动机线圈的电阻R 4 例9使用功率为2kW的加热装置把2kg的水从200C加热到1000C 用了10min 已知水的比热容C 4 2 103J kg 0C 这个装置的效率是多大 2 若闭合开关后 调节滑动变阻器 电动机未转 电压表 电流表读数分别为U1 I1 又调节滑动变阻器 电动机转动后 电压表 电流表读数分别为U2 I2 此时电动机输出功率为多少