焦耳定律.pptx

第二章第二章 恒定电流恒定电流 5 焦耳定律焦耳定律 a、电流流过电炉、电流流过电炉 b、电流流过电解槽、电流流过电解槽 c、电流流过电动机、电流流过电动机 探讨几个用电器的能量转化情况探讨几个用电器的能量转化情况 电能转化为机械能和热能电能转化为机械能和热能 电能转化为热能电能转化为热能 电能转化为化学能和热能电能转化为化学能和热能 电流做功的实质电流做功的实质:从能量转化的角度看：从能量转化的角度看：公式：公式：电场力推动电荷做功。电场力推动电荷做功。电能转化为其它形式的能。电能转化为其它形式的能。W=qU=UIt 1.电功：电功：电场力（或电流）所做的功。电场力（或电流）所做的功。（1）定义式：定义式：W=qU=UIt （2）单位：单位：焦耳（焦耳（J）、千瓦时（）、千瓦时（kwh）。）。1kwh=3.6106J 2.电功率：电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。电场力（或称电流）做功的快慢。（1）定义式：定义式：P=W/t=UI （2）单位：单位：瓦特（瓦特（W）。）。（3）额定功率：额定功率：用电器安全正常工作时消耗用电器安全正常工作时消耗 的功率。的功率。实际功率：实际功率：用电器在实际电压下工作时用电器在实际电压下工作时 消耗的功率。消耗的功率。P额额是个定值，是个定值，P实实是个变值。是个变值。P额额P实实。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 用电器用电器 29吋彩电吋彩电 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 想想他们有什么共同点？想想他们有什么共同点？什么是电流的热效应？什么是电流的热效应？导体中有电流通过的时候，导体要导体中有电流通过的时候，导体要 发热，这种现象叫做电流的热效应。发热，这种现象叫做电流的热效应。根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律：根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律：若电流做的功全部用来产生热量若电流做的功全部用来产生热量 即：即：Q=W 又又 W=UIt 根据欧姆定律：根据欧姆定律：U=IR Q=W=UIt=I2Rt 3.电热：电热：电流通过导体产生的热量。电流通过导体产生的热量。（1）大小：大小：Q=I2Rt （2）单位：单位：焦耳（焦耳（J）（3）焦耳定律：焦耳定律：电流通过导体时产生的热电流通过导体时产生的热 量量Q等于电流等于电流I的二次方、导体的电阻的二次方、导体的电阻 R和通电时间和通电时间t三者的乘积。三者的乘积。RtIQ2(4)焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于 非纯电阻电路。非纯电阻电路。RItQP2 4.热功率：热功率：单位时间内的发热量单位时间内的发热量 想一想：想一想：电功率与热功率有何区别和联系？电功率与热功率有何区别和联系？小结：焦耳定律小结：焦耳定律 Q=I2Rt 电功和电热：电功和电热：1）纯电阻电路中纯电阻电路中（电路中只含有电阻）（电路中只含有电阻）2）非纯电阻电路中非纯电阻电路中：小结：焦耳定律小结：焦耳定律 Q=I2Rt 电功和电热：电功和电热：1）纯电阻电路中纯电阻电路中（电路中只含有电阻）（电路中只含有电阻）W=UIt=I2Rt=Q P电电=UI=P热热=Qt=I2R 2）非纯电阻电路中非纯电阻电路中：小结：焦耳定律小结：焦耳定律 Q=I2Rt 电功和电热：电功和电热：1）纯电阻电路中纯电阻电路中（电路中只含有电阻）（电路中只含有电阻）W=UIt=I2Rt=Q P电电=UI=P热热=Qt=I2R 2）非纯电阻电路中非纯电阻电路中：W=UIt I2Rt=Q；UIt=I2Rt+E其其；小结：焦耳定律小结：焦耳定律 Q=I2Rt 电功和电热：电功和电热：1）纯电阻电路中纯电阻电路中（电路中只含有电阻）（电路中只含有电阻）W=UIt=I2Rt=Q P电电=UI=P热热=Qt=I2R 2）非纯电阻电路中非纯电阻电路中：W=UIt I2Rt=Q；UIt=I2Rt+E其其；P电电=UI P热热=Qt=I2R P电电=P热热P其它其它 RIP2A RUP2B UIP CtWP D【例例1】对计算任何用电器的电功率对计算任何用电器的电功率 都适用的公式是（都适用的公式是（）CD 【例例2】（课本（课本P54 例例1）一个电动）一个电动 机，线圈电阻是机，线圈电阻是0.4，当它两端所加的，当它两端所加的 电压为电压为220V时，通过的电流是时，通过的电流是5A。这台。这台 电动机每分钟所做的机械功有多少？电动机每分钟所做的机械功有多少？解：解：据能量守恒定律得据能量守恒定律得:UIt=I2Rt+W机机 故故W机机=UIt-I2Rt=220560J-52 0.4 60J=6.54104J 练习巩固练习巩固 有一直流电动机，把它接入有一直流电动机，把它接入0.2V电压的电压的 电路中，电机不转，测得流过电动机的电流电路中，电机不转，测得流过电动机的电流 为为0.4A，若电动机接入，若电动机接入2V电压电路中，电动电压电路中，电动 机正常工作，电流是机正常工作，电流是1A，求电动机正常工作，求电动机正常工作 时输出功率多大？如果电动机正常工作时，时输出功率多大？如果电动机正常工作时，转子突然被卡住转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大？电动机的发热功率是多大？电动机不转动时其电功全部转化为内电动机不转动时其电功全部转化为内 能，可视为纯电阻电路。能，可视为纯电阻电路。1.5w 8w