焦耳定律.ppt

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1、5.焦耳定律一、电功和电功率1．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功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．(2)公式：W＝qU＝UIt.(3)单位：在国际单位制中功的单位是，符号为，常用的单位还有：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1kW·h＝3.6×106J.焦耳J(4)实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路中所做的功．(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能，即电功是电能转化为其他形式的能的量度．2．电功率(2)单位是，符号为(国际单位制)，

2、常用的还有千瓦(kW)，1kW＝1000W.瓦特W(3)用电器的额定功率和实际功率①额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率．②实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率．二、焦耳定律1．电热：由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热．2．内容：电流流过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积．3．公式：Q＝I2Rt.1．在串、并联电路(纯电阻)中电功率的分配与电阻的关系(1)串联电路(2)并联电路(3)结论：无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总

3、功率等于各电阻消耗的功率之和．如右图所示电路中，R1＝R3＜R2＝R4，在ab两端接上电源后，设每个电阻所消耗的电功率分别为P1、P2、P3、P4，则它们的大小关系是()A．P1＝P3＜P2＝P4B．P2＞P1＞P3＞P4C．P2＞P1＞P4＞P3D．P1＞P2＞P3＞P4解析：根据并联电阻的特点，R3、R4两电阻的并联值R34要小于R3，所以根据串联电路中功率分配关系可知，P2＞P1＞P34.再根据并联电路中功率分配关系可知P3＞P4，故选项B正确．答案：B2．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较解析：首先要明确，欧姆定律U＝IR只适用于纯电阻电路，因此三个公

4、式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同．其次，P＝UI表示电功率，而P＝I2R表示热功率．因此，在纯电阻电路中，UI＝I2R，消耗的电能全部转化为热能；而在非纯电阻电路中，UI＞I2R，即消耗的电能只有部分转化为热能．答案：BC3．电功和电热的关系关于电功W和电热Q的说法正确的是()A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于QC．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D．W＝UIt在任何电路中成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中成立解析：W＝UIt、Q＝I2

5、Rt适用于一切电路，但在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W＞Q，B对，A、C、D错．答案：B2．什么叫用电器的额定电压，额定功率和实际功率？额定功率与实际功率有何区别？提示：额定电压：表示用电器正常工作时的电压．额定功率：是用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压时消耗的功率，例“220V、25W”的白炽灯．实际功率：用电器在工作中实际消耗的电功率．若用电器在额定电压下工作，则P实＝P额，若用电器工作电压不等于额定电压，则P实≠P额．额定功率和实际功率的区别：(1)用电器上标着的功率，即用电器正常工作时的功率，额定功率的大小是由用电器本

6、身的因素决定的，与外加因素无关．(2)用电器实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧坏，要求其实际功率不能大于额定功率．3．用电器正常工作的分析方法？提示：(1)用电器正常工作的条件U实＝U额，I实＝I额，P实＝P额由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必然同时满足．因此它们是用电器正常工作的等效条件，灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．(2)用电器接入电路时的约定①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变．②用电器的实际功率超过额定功率时，认为它将被烧毁，不考虑其安全系数．③没有注明额定值的用电器(如用于限流的变阻器)接

7、入电路时，认为其工作的物理量均小于其额定值，能安全使用.在电源电压不变的前提下，增加电炉的电热丝在相等的时间内的发热量，可采取的措施是()A．增大电热丝的电阻B．减小电热丝的电阻C．在电热丝上并联电阻D．在电热丝上串联电阻答案：B【跟踪发散】1－1：如右图所示，已知UAB＝6V，当滑动变阻器触头P位于正中位置时，额定电压为3V的灯泡正常发光．当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2W，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻．答案：4.5W4Ω“220V,66W”的电风扇，线圈的电阻为20Ω，求接上220V电压后，电风扇消耗功率转化为机械能的功率和发热功率．如果接上电

8、源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热功率．【思路点