高中物理课件--焦耳定律.ppt

1、名师课堂名师课堂一点通一点通第第二二章章恒恒定定电电流流新知预习新知预习巧设计巧设计要点一要点一要点二要点二第第5 5节节焦焦耳耳定定律律创新演练创新演练大冲关大冲关随堂检测归纳小结随堂检测归纳小结课下作业综合提升课下作业综合提升1从能量转化的角度理解电功和电从能量转化的角度理解电功和电 功率。功率。2掌握焦耳定律，明确电功和电掌握焦耳定律，明确电功和电 热的区别。热的区别。3知道纯电阻电路和非纯电阻电路。知道纯电阻电路和非纯电阻电路。读教材读教材填要点填要点 1电功和电功率电功和电功率 (1)电功：电功：实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做

2、功，把功，把 转化为转化为 的能。的能。电能电能其他形式其他形式 公式的推导：由公式的推导：由 电功电功W W、I、U、t的单位分别为焦耳的单位分别为焦耳(J)、。IUt安培安培(A)伏特伏特(V)秒秒(s)快慢快慢单位时间单位时间IU瓦特瓦特(W)2焦耳定律焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟内容：电流通过导体产生的热量跟 的二次的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成方成正比，跟导体的电阻及通电时间成 。(2)表达式：表达式：Q 。电流电流正比正比I2RtI2R 试身手试身手夯基础夯基础 1电流通过一段电路时，自由电荷在电场力的作用下发电流通过一段电路时，自由电荷在电场力的作用下

3、发生生_，_对自由电荷做功。设一段电路两端对自由电荷做功。设一段电路两端的电压为的电压为U，通过的电流为，通过的电流为I。在时间。在时间t内通过这段电路内通过这段电路任一横截面的电荷量为任一横截面的电荷量为_(图图251)，这相当于，这相当于在时间在时间t内将电荷内将电荷q由这段电路的一端移动到另一端。从由这段电路的一端移动到另一端。从上一章讲的可知，电场力所做的功上一章讲的可知，电场力所做的功W_，而，而qIt，所以，所以W_。图图251答案：答案：定向移动电场力定向移动电场力ItqUUIt2电流强度是电流强度是2 A的恒定电流，通过阻值是的恒定电流，通过阻值是100 的纯电的纯电阻，在阻，

4、在5 min内消耗的电能是内消耗的电能是_焦耳。焦耳。解析：解析：由由QI2Rt可得：可得：Q22100560 J1.2105 J。答案：答案：1.21053一台功率为一台功率为400 W 的洗衣机，工作电压是的洗衣机，工作电压是220 V，连，连续工作续工作0.5 h，洗衣机的工作电流是，洗衣机的工作电流是_A，所消，所消耗的电能为耗的电能为_J。答案：答案：1.827.2105 1电功电功 电路中保持持续电流的过程，就是静电力移动自由电路中保持持续电流的过程，就是静电力移动自由电荷不断做功的过程。静电力做了多少功电荷不断做功的过程。静电力做了多少功(也说电流做了也说电流做了多少功多少功)，

5、就有多少电能转化为其他形式的能，因此说电，就有多少电能转化为其他形式的能，因此说电功是电能转化为其他形式的能的量度。功是电能转化为其他形式的能的量度。2电功与电热电功与电热 电功是从电场理论出发的概念，是减少的电势能的电功是从电场理论出发的概念，是减少的电势能的量度，因此不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，量度，因此不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，WUIt(PUI)都是成立的。电热是电流流经电路时，在电路都是成立的。电热是电流流经电路时，在电路中引起的发热现象，焦耳定律是专门计算电热的公式：中引起的发热现象，焦耳定律是专门计算电热的公式：QI2Rt(PI2R)。3电路中功率关系电路中功率关系

6、无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率之和。等于各电阻消耗的功率之和。名师点睛名师点睛 (1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要找准是正比还是反比关系。解会使问题简化，但一定要找准是正比还是反比关系。(2)当分析用电器的功率问题时，既要分清用电器的当分析用电器的功率问题时，既要分清用电器的特点，还要明白求的是总功率还是发热功率。特点，还要明白求的是总功率还是发热功率。1额定电压都是额定电压都是110 V，额定功率，额定功率PA100 W，PB40

7、W的电灯两盏，若接在电压是的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏的电路上，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电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图252中的哪一个中的哪一个 ()图图252审题指导审题指导解决此类问题时，应把握以下两点：解决此类问题时，应把握以下两点：(1)保证用电器正常工作。保证用电器正常工作。(2)电压一定时，总电阻值最大，消耗总功率最小。电压一定时，总电阻值最大，消耗总功率最小。解析解析若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为110 V，对，对A电路，因为电路，因为RARB，所以，所以UAUB，

8、即，即UB110 V，B灯将被烧坏；对灯将被烧坏；对B电路电路UBU并并，B灯将被烧坏；对灯将被烧坏；对C电路，电路，RA可能等于可能等于B灯与变阻器并联后的电阻，所以灯与变阻器并联后的电阻，所以UA可可能等于能等于UB，等于，等于110 V，两灯可能正常发光，且电路消耗总，两灯可能正常发光，且电路消耗总功率为功率为200 W，对，对D电路，变阻器可能等于两灯并联后总电电路，变阻器可能等于两灯并联后总电阻，可能有阻，可能有UAUBU并并110 V，两灯可能正常发光，且，两灯可能正常发光，且电路中消耗总功率为电路中消耗总功率为280 W。答案答案C 1纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻

9、电路 (1)纯电阻电路：电流通过导体时，电能全部转化为纯电阻电路：电流通过导体时，电能全部转化为内能的电路，如电炉、白炽灯等的电路。内能的电路，如电炉、白炽灯等的电路。(2)非纯电阻电路：电流通过导体时，仅有一部分电非纯电阻电路：电流通过导体时，仅有一部分电能转化为内能的电路，如电动机等的电路。能转化为内能的电路，如电动机等的电路。2两种电路的比较两种电路的比较两种电路两种电路比较内容比较内容纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路非纯电阻电路元件特点元件特点电路中只有电阻电路中只有电阻元件元件除电阻外还包括能把电除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的能转化为其他形式能的用电器用电器欧姆定律欧姆定律

10、服从欧姆定律服从欧姆定律不服从欧姆定律不服从欧姆定律两种电路两种电路比较内容比较内容纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路非纯电阻电路能量转化能量转化电流做功全部转电流做功全部转化为电热化为电热电流做功除转化为内电流做功除转化为内能外还要转化为其他能外还要转化为其他形式的能形式的能元件举例元件举例电阻、电炉丝、电阻、电炉丝、白炽灯等白炽灯等电动机、电解槽等电动机、电解槽等 2在研究微型电动机的性能在研究微型电动机的性能时，可采用如图时，可采用如图253所示的实所示的实验电路。当调节滑动变阻器验电路。当调节滑动变阻器R，使，使电动机停止转动时，电流表和电压电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为表

11、的示数分别为0.5 A和和 1.0 V；重新调节；重新调节R，使电动机恢复，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和和15.0 V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。图图253 审题指导审题指导 (1)电动机不运转时相当于纯电阻，由欧姆定律求线电动机不运转时相当于纯电阻，由欧姆定律求线圈电阻。圈电阻。(2)根据能量守恒求电动机正常运转时的输出功率。根据能量守恒求电动机正常运转时的输出功率。则电动机的总功率则电动机的总功率P总总U2I215.02.0 W30.0 W，

12、线圈电阻的热功率线圈电阻的热功率P热热Ir2.022 W8.0 W，所以所以P输出输出P总总P热热30.0 W8.0 W22.0 W。答案答案22.0 W2 对于纯电阻电路和非纯电阻电路，判断方法是从能对于纯电阻电路和非纯电阻电路，判断方法是从能量转化的角度区分，而不能简单地认为只要有电动机的量转化的角度区分，而不能简单地认为只要有电动机的电路就是非纯电阻电路。当电动机不转动时，消耗的电电路就是非纯电阻电路。当电动机不转动时，消耗的电能全部转化为内能，此时它就是一个纯电阻。当电动机能全部转化为内能，此时它就是一个纯电阻。当电动机转动时，消耗的电能转化为机械能和内能，此时电路才转动时，消耗的电能

13、转化为机械能和内能，此时电路才是非纯电阻电路。是非纯电阻电路。1(对应要点一对应要点一)下列关于电功的说法中，错误的是下列关于电功的说法中，错误的是()A导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的 过程过程C电流做功消耗的能量，由电源来供给电流做功消耗的能量，由电源来供给D电功就是电能电功就是电能解析：解析：功是能量转化的量度，它们的单位都是焦耳，但功是能量转化的量度，它们的单位都是焦耳，但功不能说就是能。故功不能说就是能。故D错误。错误。答案：答案：D2(对应要点二对应要点二)规格为规格为“220 V36 W”的排气扇，线圈的的排气扇，线圈的电阻为电阻为40，求接上，求接上220 V电压后，排气扇转化为机械电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热功率。能的功率和发热功率。答案：答案：35 W1 W点击下图进入点击下图进入“课下作业综合提升课下作业综合提升”