物理：2.5《焦耳定律》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)

第五节焦耳定律学习目标：1.从电能向其他形式能的转化来理解电功及电功率，理解电功和能量转化的关系．2．掌握焦耳定律，明确电功和电热的区别，知道纯电阻和非纯电阻电路．重点难点：电功、电热和电功率、热功率的理解和计算．易错问题：在非纯电阻电路中，热功率用P＝U2/R求解．一、电功和电功率电功，即电流做功，实质上是导体中的对自由电荷的在做功，自由电荷在静电力的作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的减少，而其他形式的能．恒定电场静电力电势能增加公式：W＝，其国际单位是(J)．电功率是指做的功，P＝，其国际单位是(W)．IUt焦耳单位时间内电流IU瓦特公式Q＝I2Rt可以应用于非纯电阻电路吗？为什么？【思考·提示】可以，因为Q＝I2Rt适用于任何电路．二、焦耳定律1．定义电流I通过一段电阻为R的电路在时间t内产生的热Q＝，这就是焦耳定律．2．热功率称为热功率，P＝.I2Rt单位时间内的发热量I2R3．纯电阻电路与非纯电阻电路的区别在纯电阻电路里，电功电热，电功率.热功率．在非纯电阻电路里，电功电热，电功率热功率．等于等于大于大于一、电流做功的实质在有电流通过的电路中，电场力所做的功常常说成是电流做的功，简称电功．在导体两端加上电压时，导体内就建立了电场，电场力在推动自由电子定向移动中要做功．由于功是能量转化的量度，所以，电场力做了多少功，实质上是电荷减少了多少电势能，减少了的电势能(即电能)转化成其他形式的能．二、电功、电热和电能的关系1．电流做功的过程，就是把电能转化为其他形式能的过程．但有些电路元件，只将电能转化为内能，有些电路元件，电流做功将电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，如机械能或化学能等．2．纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律服从欧姆定律不服从欧姆定律UIR或纯电阻电路非纯电阻电路能量转化电流做功全部转化为电热电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等3．电功率和热功率(1)对纯电阻元件，电功率和热功率相等．故电阻上的功率可用P＝UI计算，也可以用P＝I2R计算，还可以根据欧姆定律推出.(2)对非纯电阻电路，电功率大于热功率，电阻上的电功率只能用P＝IU计算，而热功率只能用P＝I2R计算．1．注意根据不同的电路选择不同的公式计算，即要注意公式的适用范围．2．对于纯电阻电路，电功和电热相等；对于非纯电阻电路，电功要大于电热．三、有关电动机的三个功率1．电动机的特性电动机是一种非纯电阻用电器，它把电能转化为机械能和热能．在电路计算中，欧姆定律不再适用．图2－5－12．输入功率：电动机的总功率．由电动机电路的电流和电压决定，计算：P总＝UI.3．输出功率：电动机做有用功的功率．如图2－5－1所示，P出＝mg·v(设重物匀速上升)．4．热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率P热＝I2r.5．功率关系：P总＝P出＋P热．6．电动机的效率：.解决电动机问题注意分两种情况：1．当电动机正常工作时，要分别搞清电动机的总功率、输出功率和热功率．2．当电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻电路．