选修3-1的2.5焦耳定律.pptVIP

用电器： 通电后，可以将电能化为其他形式的能量机器 例如： 电灯把电能转化为内能 电炉把电能转化为内能 电动机把电能转化为机械能和内能 电解槽把电能转化为化学能和内能 问题： １.电场力做功的方程式是什么？ 　 　 　 Ｗ＝qＵ 2.电流的定义式是什么？ 2）在非纯电阻电路中，电能转化为内能和机械能或化学能等，所以 　　　Ｗ＝Ｑ＋Ｅ机化 3）单位：焦耳（焦）Ｊ 千瓦时（俗称度）kW·h 1kW·h=1000W·3600s=3.6×106J 二.电功率（Ｐ）： 单位时间内电流所做功叫做电功率 P=W/t=UI ?. 在纯电阻电路中： P=UI＝Ｕ2/R=I2R ?.在非纯电阻电路中： 　 　P=UI（Ｕ＞ＩＲ） 1)单位：瓦特（瓦）Ｗ　千瓦　KW 1KW=1000W 2)利用P=W/t计算出的功率是时间t内的平均功率 3)利用Ｐ＝ＵＩ计算时，若Ｕ是某一时刻的电压，Ｉ是这一时刻的电流，则Ｐ＝ＵＩ就是该时刻的瞬时功率 ４)对于恒定电流，用电器两端的电压和通过的电流必是定值，所以Ｐ不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等，故没有必要区分瞬时功率与平均功率 例：设在电路中只有电阻元件，电阻为Ｒ，通过 的电流为Ｉ，试计算在时间t内电流通过此电阻 产生的热量Ｑ。 解析：由于电路中只有电阻元件，即是纯电阻电 路，故电流做的功Ｗ将电能全部转化内能Ｑ,则： Ｑ＝Ｗ＝I2Rt 这个关系式最初是由物理学家焦耳发现的，计算 的是电流通过导体产生的热量，即电热，有时也 叫做焦耳热 (1)电功率是指输入某段电路的全部功率或这段电 路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电 压Ｕ和通过的电流Ｉ的乘积 即Ｐ电＝UＩ (2)热功率是某段电路上因发热而消耗的功率，决 定于通过这段电路的电流的平方和电阻Ｒ的乘积 即P热=I2R * 第五节 焦耳定律 电灯 电炉 电动机 电解槽 解析：在时间t内，通过这段电 路上任一横截面的电荷量为q=It 这相当于在时间t内将这些电荷由这段电路的一端移到另一端 在这个过程中，电场力做的功是： W=qU　 q q U 例：如图所示，一段电路两端的电压为Ｕ，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通 过这段电路上任意横截面的电 荷量q是多少？ 一.电功（Ｗ）： 在一段电路中电场力所做的功，也就是电流所做的功，简称电功 １）电流在一段电路中所做的功W等于这段电路两端的电压Ｕ，电路中的电流Ｉ，通电时间t三者的乘积 即：电功W=UIt　 ?在纯电阻电路(将电能全部转化为内能的电路)中： ?在非纯电阻电路(将电能没有全部转化为内能的电路)中： W=UIt（Ｕ＞ＩＲ） （定义式） 5)用电器在电路中实际消耗的功率小于或等于额定功率（Ｐe），若加在用电器两端的电压等于额定电压Ue（或通过用电器的电流等于额定电流Ie），实际消耗的电功率等于额定功率. 即Ｐe＝ＵeＩe 三.电热和热功率： 1)焦耳定律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比 　 　 　即电热（焦耳热 ）Ｑ＝I2Rt ?在纯电阻电路中： 　电热Ｑ=I2Rt＝Ｕ2t/R=UIt 即Ｑ＝Ｗ(U=IR) ?在非纯电阻电路中： 　　　　电热Ｑ＝I2Rt 　　　即QW（U＞IR) （定义式） ２）热功率（Ｐ热）： 单位时间内的发热功率叫做热功率 Ｐ热＝Ｑ／t＝Ｉ２Ｒ ?在纯电阻电路中： 　 　P热=I2R＝Ｕ2/R=UI 　 　 　即Ｐ热＝Ｐ电 ?在非纯电阻电路中： 　 　 　P热=I2R 即Ｐ热Ｐ电　，Ｐ电＝Ｐ热＋Ｐ机化 (3)若在电路中只有电阻元件，电功率与热功率相等，即Ｐ热＝Ｐ电 (4)若电路中有电动机和电解槽时，电路中消耗的电能绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能 即Ｗ＝Ｑ＋Ｅ机化 这时电功率大于热功率，即Ｐ电Ｐ热 则Ｐ电＝Ｐ热＋Ｐ机化 例：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？电功率和热功率又是多少？ 解析：电功W=UIt　 　 电热Ｑ＝I2Rt 根据Ｗ＝Ｑ＋Ｅ机得： Ｅ机＝Ｗ－Ｑ＝UIt－I2Rt＝6.54×104J Ｐ电＝UI=220×50W＝11000W=11kW P热=I2R=502×0.4W=1000W=1kW 例：一个电动机，线圈电阻是0.4Ω,当它