焦耳定律(市优质课评选课件).ppt

* * 第二章 恒定电流 教学目标 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。 问题一：请同学们自己列举生活中的用电器，并说明通电后能量的转化情况。 问题二：电能是如何转化成其他形式的能？电流做功的实质是什么？ 一、电功 功是能量转化的量度，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。 电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力在做功。电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，其他形式的能增加。 1、定义：电场力(或电流)所做的功. 电场力做功：W=qU　　 一、电功 一段电路两端的电压为U,通过的电流为I, 电荷从左向右定向移动，移动的时间为t,则静电力做的功为 W=IUt 2、公式: q=I t 则在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量： 　　电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流 I 、电路两端的电压U、通电时间 t 三者的乘积． 3、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h). 　1kW·h＝3.6×106J 一、电功 W=IUt 2、公式: 1、定义：电场力(或电流)所做的功. 电功普适公式 1、定义：单位时间内电流所做的功. 物理意义：表示电流做功的快慢． 电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积． 3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)． 　1kW＝103W 二、电功率 P =W/t=IU 2、公式: 电功率普适公式 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． 几种常见家用电器的额定功率 用电路 29吋彩电 电熨斗 电冰箱 微波炉 台灯 额定电压（V） 220 220 220 220 220 额定功率（W） ～150 300～800 100～150 800～1200 40～60 ３．额定功率和实际功率 三、焦耳定律 推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt 欧姆定律：U=IR Q=I2 R t 1、定义:电流通过导体产生的热量叫电热 设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为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。 焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q跟电流I的二次方成正比，跟导体的电阻R 及通电时间 t 成正比 ． 焦耳定律适用于:纯电阻电路；非纯电阻电路． Q=I2R t 2、公式: 三、焦耳定律 3、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h). 电热普适公式 纯电阻电路：只含有电热元件的电路（如白炽灯、电炉、电烙铁；及转子被卡住的电动机（欧姆定律成立）． 非纯电阻电路：电路中含有在转动的电动机或有在发生化学反应的电解槽的电路（欧姆定律不成立） 1、定义:单位时间内的发热量. 四、热功率 　　热功率P等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻R 的乘积． P=Q /t=I2R 2、公式: 3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)． 热功率普适公式 研究电功率与热功率 的区别和联系。 实验电路图和实验内容： 取一个玩具小电机，其内阻R=2.9Ω，把它接在如图所示的电路中 （1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。 （2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为4.0 V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。 纯电阻电路: 非纯电阻电路: 电能 → 内能 电能 → 内能+其它形式的能 Q I2Rt W IUt = I=U/R 电功 = 电热: W= IUt = =I2Rt U2t/R 电功率=热功率：P = I U = U2/R = I2R =P热 W W 其 Q IUt ＞ I2Rt I＜U/R 电功：W= IUt 电热：Q=I2Rt 电功率：P = IU 热功率：P热=I2R R M =Q ＞ ＞ 问题情境1：对计算任何用电器的电功率