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第二章 直流电路 §2.6 焦耳定律 电路中的能量转化 探讨几个用电器的能量转化情况 a、电流流过电炉 c、电流流过电风扇 b、电流流过充电电池 →电能转化为化学能和热能 →电能转化为热能 →电能转化为机械能和热能 思考：电流做功的实质是什么？ 电场力移动电荷所做的功 一、电功 I→ 一、电功 1、定义：电场力移动电荷所做的功，简称电功. I→ 一、电功 1、定义：电场力移动电荷做的功，简称电功. 2、表达式： 3、语言表述： 电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压 U 与电路中电流 I 和通电时间 t 三者的乘积 4 、单位： 焦耳 （J） I→ W=qU=UIt 5 、意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度 二、电功率 2、定义：电流所做的功与做这些功所用时间 的比值 4、单位：瓦特（W） P =W/t=UI 3、表达式: 额定功率：用电器在额定电压下工作的功率. 实际功率：用电器在实际电压下工作的功率. 1、物理意义： 表示电流做功快慢的物理量 如灯泡标有（220V 60W） 三、焦耳定律 电场力做功 电能→动能 电子动能→内能 电能→内能 1、电热(焦耳热)：电流通过导体产生的热量 三、焦耳定律 1、电热（焦耳热）：电流通过电阻产生的热量 2、焦耳定律: 纯电阻电路中，电能全部转化为内能： Q=W=IUt 欧姆定律：U=IR Q=I2 R t 焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q与电流I的二次方成正比、与电阻值R成正比、 跟通电时间 t 成正比． 1、定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值 四、热功率 2、公式： P热=Q /t=I2R 3、单位：瓦(W) 纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等 非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而是难以避免的热能损失.例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等 电能全部转化为热能，电功等于电热 在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等） 在非纯电阻电路中，（如电动机） 电能大部分转化为机械能， 但不可避免的一小部分转化为热能。 WQ UIR （欧姆定姆不适用） W=W其+Q 即Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R R W Q M Q W 其 W 电功：W=UIt 电热：Q=I2Rt P电 =P热=UI=I2R=U2/R 练习1：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( ) A. P=I2R B. P=U2/R C. P=UI D. P=W/t 练习2：对计算任何用电器的热功率都适用的公式是 ( ) A. P=I2R B. P=U2/R C. P=UI D. P=Q/t CD AD 例1：把标有“220V，100W”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？ 若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。） 解：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100Ω=484Ω 灯泡接220V时，通过灯丝的电流 I=P/U=100W/220V=0.45A 实际功率P=100W 灯泡接110V时，通过灯丝的电流 I/=U//R=110/484A=0.23A 实际功率P/=U/I/=110×110/484W=25W 例2：一个电动机，线圈电阻是0.4 ?，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 解：电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率P热、转化为机械能的功率P机 根据能量守恒定律: P电＝P热+P机 由焦耳定律得： 电动机的热功率为: P热 ＝I2R 消耗的电功率为: P电＝UI P机＝P电－P热＝IU－I2R 根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为: W＝P机t=（IU一I2R）t =（5×220-52×0.4） ×60J =6.5×104J 例3：一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后， 电动机正常工作时 消耗的功率是66W。求： （1）电风扇正常工