第五节y焦耳定律讲课.ppt

1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功． 2．电功率：单位时间内电流所做的功 ３．额定功率和实际功率： 用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率． 　　 用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率． 电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关呢？ 例2：通过灯泡的电流I，灯泡的电阻 R，通电时间为t，求t时间内电流做的功？ t时间内电流通过灯泡产生的电热是多少？ 二、焦耳定律 1、电路中的能量转化 电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程．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内能． 2．焦耳定律： 电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积 ． 三．热功率：单位时间内导体的发热功率叫做 热功率． 　　热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积． 练习：一台电动机的线圈的电阻为0.4 Ω，电压为220V,通过电动机的电流为5A，求电动机每分钟所做的机械功是多少？ 练习： 　　对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ） 小结： * * 5、焦耳定律 想想他们有什么共同点？ 1、电灯泡接入电路中，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡、电线的发热却不易察觉,这是为什么? 2、假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这又是为什么？ 一、电功和电功率 W=qU q=It W=UIt 例1、如图表示很小的一段电路，电压为U，电流为I，电子从左向右的定向移动，用时间为t，则电场力做的功是多少？用电器消耗的电能是多少？ 在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单 位有千瓦时（kW·h）. W=UIt 1kW·h＝3.6×106J （１）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢． （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）． 　1kW＝103W＝106mW=10-3MW 解：电流做功为：W=UIt 由欧姆定律得：I=U/R 　　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，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能． 焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路中的导体发热． 　 例3、取一个玩具小电机，其内阻R=1.0 Ω，把它接在如图电路中。 （1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。使电压表的示数为0.50 V，记下电流表的示数为I=0.50 A，算出小电机消耗的电功率和热功率。 （2）再松开夹子，使小电机转动，使电压表的示数为2.0 V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数 I=0.40 A ，算出小电机消耗的电功率和热功率 分组讨论上述计算结果，总结电功率与热功率的区别和联系 取一个玩具小电机，其内阻R=1.0 Ω，把它接在如图电路中。 （1）电机不转时，U=0.50 V，I=0.50 A （2）电机转动时，U=2.0 V， I=0.40 A （1）P电=UI=0.50×0.50 W=0.25 W P热=I2R=0.502×1.0 W=0.25 W P电=P热 （2）P电=UI=2.0×0.40 W=0.80 W P热=I2R=0.402×1.0 W=0.16 W P电＞P热 纯电阻电路: 电能 → 内能 Q I2Rt W UIt = I=U/R M 非纯电阻电路: 电能 → 内能+其它形式的能 W W - Q Q UIt I2Rt I＜U/R 说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！ ＞ 指某段电路在某段时间内消耗的全部电能! Q指转化为内能的那部分电能! 电功等于电热 电功大于电热 =6.54×104J 解：W机=W电-W热 =IUt-I2rt CD