2.5-焦耳定律-课件

想想它们有什么共同点？创设情境都是能转化成能的装置知识复习1、是能量转化的量度2、电流做功的实质是什么？导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。电内功合作探究设一段电路两端的电压为U，通过的电流为I.求：（1）在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量？（2）在时间t内将电荷由这段电路的一端移动到另一端．电场力所做的功？(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积．(2)公式：W＝UIt(3)单位：国际单位为焦耳，符号为J.常用单位为千瓦时(kWh)．亦称为“度”，1度＝3.6×106焦耳．问题归纳这是计算电功普遍适用的公式一、电功(4)对电功的理解：①从力的角度，电流做功的实质是电场力对电荷做功．②从能的角度，电流作功是电能转化为其他形式能的过程，电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形式的能．问题归纳电流做的功就是电源做的功吗？电流做功是导体中的电场对自由电荷的静电力移动电荷做功，把电能转化为其他形式的能．电源做功是指非静电力把自由电荷由电源负极移至正极做功，把其他形式的能转化为电能.合作探究反馈练习1、给R1=10Ω的电阻通入1A的电流，求：在10S的时间内，电流所做的功？2、将R1换成20Ω的电阻，求：电流做功为100J所需要的时间？问：电流做相同的功所用时间不同说明什么？(1)概念：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率．(2)表达式：(3)单位：瓦特，符号W.(4)物理意义：表示电流做功的快慢．问题归纳UItWP这是计算电功率普遍适用的公式二、电功率(5)额定功率：用电器正常工作时消耗的功率。用电器上标注的功率是它们的额定功率，是用电器在额定电压下(或通过额定电流时)长时间正常工作的最大功率．(6)实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率。实际功率可能大于、小于或等于额定功率，为保护用电器，实际功率应小于或等于额定功率．问题归纳为什么电视机、电扇通电时间长了会发热？怎样求产生的热量？创设情境阅读课本P53-54，回答下列问题：1、焦耳定律的内容？2、焦耳定律的表达式公式？3、什么是热功率？4、热功率的公式？自主学习(1)内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比．(2)公式：Q＝I2Rt.问题归纳三、焦耳定律特别提醒：Q＝I2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量。纯电阻元件：如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁等；电能全部转化为内能，电功等于电热，即欧姆定律适用于纯电阻电路中UItWRUItRUW2IRUQRtIW2由纯电阻元件构成的电路叫做纯电阻电路问题归纳问题归纳非纯电阻元件：如电动机、电解槽、蓄电池充电、日光灯等，电流做功将除转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有WQ，机（化）EQWUItW:电功RtIQ2:焦耳热欧姆定律不适用于非纯电阻电路由非纯电阻元件构成的电路叫做非纯电阻电路(1)定义：电流通过电路时，因发热而消耗的功率叫热功率．热功率亦即电能转化为内能的功率．即问题归纳四、热功率(2)公式：由公式P＝IU和还可以推导出一个功率表达式当电阻为R的电动机两端电压为U时，某同学用这个公式计算了它所消耗的电功率．根据这个功率表达式的推导过程，你能说明这位同学错在哪里吗？答案：由P＝UI和I＝U/R推导出的是有条件的，即必须是纯电阻电路，对非纯电阻电路(电动机)I≠U/R.合作探究1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．W＝UIt适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路C．在不是纯电阻的电路中，UII2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路反馈练习BCD右图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A．I2RB．U2/RC．UID．UI－I2R反馈练习C解析：选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确.反馈练习2、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？（2）、若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。）3、规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：(1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率．反馈练习解析：(1)排气扇在220V电压下正常工作电流发热功率P热＝I2R＝(0.16)2×40W＝1W转化为机械能的功率P机＝P－P热＝(36－1)W＝35W.(2)扇叶被卡住不能转动后，电机相当于纯电阻，电能全部转化为热能，此时通过排气扇电流电机消耗的功率等于发热功率P′＝P热＝I′U＝5.5×220W＝1210W由于发热量很大，将很快烧坏电动机线圈．答案：(1)P热＝1WP机＝35W(2)P机＝P热＝1210W，电机将被烧坏．点评：电机被卡住不能转动，电能不再转化为机械能，完全转化成内能．有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6Ω，R=10Ω，U=160V，电压表的读数为110V，求（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1h所产生的热量是多少5A550W15W54000J反馈练习１．电功UItW３．电功率UItWP４．热功率RItQP2２．焦耳热RtIQ2课堂小结任何电路都适用课堂小结纯电阻电路适用电功tRURtIUItW22电功率RURIUItWP22热功率RUUIRItQP22焦耳热tRUUItRtIQ22课本P552、3、4、5作业额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个()反馈练习答案：C解析：判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流．对于A电路，由于RARB，所以UB110V，B灯被烧毁，两灯不能正常发光．对于B电路，由于RBRA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UBU并，B灯烧毁．对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－IB)×110，而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110，所以C电路消耗电功率最小.