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5、焦耳定律、焦耳定律 一、电功和电功率 W=qU q=It W=UIt 1.1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功对自由电荷的静电力做功.静电力对电荷做功，电荷的电势能减少，电静电力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能势能转化为其他形式的能.一、电功和电功率（1 1）定义：在一段电路中电场力对自由电荷所做的）定义：在一段电路中电场力对自由电荷所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功 UItW（2 2）公式：）公式：适用于一切电路适用于一切电路 电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压的电压U U、电路中的电流、电路中的电流 I I 和通电时间和通电时间 t t 三者的乘三者的乘积积 （3 3）单位：焦耳）单位：焦耳(J)(J)千瓦时千瓦时(kWh)(kWh)1kW h3.6106J（4 4）意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度）意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度 一、电功和电功率 2 2电功率电功率 UItWP 一段电路上的电功率一段电路上的电功率P P等于这段电路两端的电压等于这段电路两端的电压U U和电路中电流和电路中电流I I的乘积的乘积 （3 3）单位：在国际单位制中是瓦（）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位），常用单位 还有千瓦还有千瓦（kW）1KW=1000W（4 4）意义：电功率表示电流做功的快慢）意义：电功率表示电流做功的快慢 （1 1）定义：单位时间内电流所做的功定义：单位时间内电流所做的功，用用P P表示表示。（2 2）公式：）公式：适用于一切电路适用于一切电路 .额定功率和实际功率额定功率和实际功率 用电器铭牌上所标称的功率是用电器铭牌上所标称的功率是额定功率额定功率 用电器在实际电压下工作的功率是用电器在实际电压下工作的功率是实际功率实际功率 用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率功率 几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率 用电路用电路 29寸彩寸彩电电 电熨斗电熨斗 电冰箱电冰箱 微波炉微波炉 台灯台灯 额定电压（额定电压（V）220 220 220 220 220 额定功率（额定功率（W）150 300800 100150 8001200 4060 一、电功和电功率 二、电热和热功率 电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程过程 电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为热能为化学能；电热器把电能转化为热能 在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电在真空中，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，作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能 纯电阻电路：纯电阻电路：只含有电阻的电路只含有电阻的电路如电炉、白炽灯、如电炉、白炽灯、电烙铁、电熨斗、电饭锅等电烙铁、电熨斗、电饭锅等 非纯电阻电路：非纯电阻电路：电路中含有电动机、电解槽等电路中含有电动机、电解槽等 二、电热和热功率 1 1、电热、电热 (2)(2)、公式、公式:推导：推导：电能电能全部全部转化为内能：转化为内能：Q=W=IUt 欧姆定律：欧姆定律：U=IR Q=I2 R t(1)(1)、定义、定义:电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量.Q=I2 R t(1 1)内容：电流通过导体时产生的热量内容：电流通过导体时产生的热量Q Q等于电流等于电流I I的二的二次方次方、导体的电阻导体的电阻 R R 和通电时间和通电时间 t t 三者的乘积三者的乘积 2 2焦耳定律焦耳定律 RtIQ2（2 2）公式：）公式：（3 3）焦耳定律适用条件：）焦耳定律适用条件：适用于纯电阻电路，也适用适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路的电阻部分于非纯电阻电路的电阻部分 思考：思考：转子被卡住的电动机是？转子被卡住的电动机是？二、电热和热功率(1 1)定义定义:单位时间内的发热量单位时间内的发热量，叫做热功率叫做热功率。3 3热功率热功率 RIP2（2 2）公式：）公式：热功率热功率P等于通电导体中电流等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电的二次方与导体电阻阻R的乘积的乘积 (4)(4)、单位：瓦、单位：瓦(W)(W)千瓦千瓦(kW)(kW)（3 3）适用条件：）适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯电适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路的电阻部分阻电路的电阻部分 三、电功和电热的关系 电能电能全部转化全部转化为热能为热能:电功等于电热电功等于电热 1 1、在纯电阻电路中、在纯电阻电路中 电能电能 内能内能 W Q U=IR RURIUItWPP22热电UItW QRtI2三、电功和电热的关系 2 2、在非纯电阻电路中、在非纯电阻电路中 电路消耗的电能电路消耗的电能:大部分转化为其他形式的能大部分转化为其他形式的能,另另一小部一小部分不可避免地分不可避免地转化为电热转化为电热.W=UIt I2Rt=Q UIR W=E其它其它+I2Rt 热电PP RIPUIP2热电M W E其他其他 Q 1.电功电功:IUt W 2.电功率电功率:IU t W P 3.电热电热:Rt I Q 2=4.热功率热功率:R I t Q P 2 对纯电阻电路对纯电阻电路:电功电功=电热电热 电功率电功率=热功率热功率 对非纯电阻电路对非纯电阻电路:电功电功 电热电热 电功率电功率 热功率热功率 一一.电功和电功率电功和电功率 二二.电热和热功率电热和热功率 本堂小结 典例精讲 例例1 1：对计算任何用电器的：对计算任何用电器的电功率电功率都适用都适用的公式是的公式是()()RIP2RUP2UIPtWP 例例2 2、一个电动机，线圈电阻是、一个电动机，线圈电阻是0.4 0.4 ，当它两端所加的，当它两端所加的电压为电压为220V220V时，通过的电流是时，通过的电流是5A5A。这台电动机每分钟所。这台电动机每分钟所做的机械功有多少做的机械功有多少?如果以如果以5m/s5m/s的速度匀速提升重物，问的速度匀速提升重物，问这重物的质量为多少？这重物的质量为多少？典例精讲 练习、有一个玩具直流电动机，把它接入练习、有一个玩具直流电动机，把它接入0.2V0.2V电压的电电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A0.4A；若；若把它接入把它接入2V2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是是1A.1A.求：求：1 1）电动机正常工作时的输出功率）电动机正常工作时的输出功率.2 2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？热功率多大？随堂演练 思考与讨论 怎样使用空调最省电？怎样使用空调最省电？