焦耳定律电路中的能量转化

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1、焦耳定律电路中的能量转化教学目标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。4、知道闭合电路中各部分功率及电源最大输出功率。一、电功1．电功：电场力（或电流）所做的功。2．电功的公式：W＝qU=UIt.3．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量．二、电功率1．电功率即单位时间内电流所做的功，电流在一段电路上做功的功率等于电流I与这段电路两端的

2、电压U的乘积．表达式为P＝UI.2．额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率。当用电器两端电压达到额定电压U额时，电流达到额定电流I额，电功率也达到额定功率P额，且P额＝U额I额。(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率。为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。三、焦耳定律　热功率1．内容：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．2．公式：Q＝I2Rt.3．热功率：单位时间内的发热功率．P热＝I2R.例1、一灯泡标有“220V,100W

3、”字样，将其接到110V的电源上（不考虑灯泡电阻的变化）则有A、灯泡的实际功率为50WB、灯泡的实际功率为25WC、通过灯泡的电流为额定电流的1/2D、通过灯泡的电流为额定电流的1/4BC例2．有四盏电灯，如图所示连接在电路中，L1、L2都标有“220V，110W”字样，L3和L4都标有“220V，40W”字样，把电路接通后最暗的是()A．L1B．L2C．L3D．L4C解析：由P=I2R知，L2比L1暗，L3比L4暗，又由知L3比L2暗，故最暗的是L3，所以选C思考：加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电

4、动机线圈的电阻为r，（1）在时间t内，电动机消耗的电能全都转化成电热了吗？都转化成机械能了吗？如何计算电功（率）？如何计算电热（热功率）？（2）电动机线圈上消耗的热功率为（）电动机输出的机械功率为（）A．PB．U2/rC．P2r/U2D．P–P2r/U2非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI，计算热功率只能用P热=I2R电功与电热的计算有差别CD四、纯电阻和非纯电阻电路的区别纯电阻电路非纯电阻电路元件特点欧姆定律能量转化元件举例电路中只有电阻元件电路中除电阻元件外，还有将电能转化为其他能的用电器项目说明电功与电热的计算不

5、相同，思考电热能不能用P=UI?五、对电功和电热的理解例3.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：选B.W＝UIt、Q＝I2Rt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．B例4．电功率的计算公式P＝U2/R中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的

6、电阻，此式可用于()A．计算电冰箱的功率B．计算电风扇的功率C．计算电烙铁的功率D．计算洗衣机的功率解析：公式P＝U2/R是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故C正确，A、B、D错误。答案：C例5.一只电炉的电阻丝电阻和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过的电流相同，则在相同时间内，下列说法正确的是()A．电炉和电动机的电热相等B．电动机消耗功率大于电炉消耗功率C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等解析：选ABC.此题关键是分清电炉丝是纯电阻用电器，而电动机是非纯电阻用电器

7、．例6规格为“220V55W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率及排气扇的效率；(2)如果接上电源排气扇正常工作后，扇叶被突然卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。由此你能得到什么启示？52.5W2.5W95.5%1210W1210W排气扇可能被烧毁小结1、电功：W=UIt2、电功率；P=UI3、焦耳定律，电热：Q=I2Rt4、热功率：P=I2R5、纯电阻电路：电能全部转化成电热，电功就是电热，电功率就是热功率。非纯电阻电路：电能部分转化成电热，还有

8、部分转化成其他形式的能量，故电功大于电热，电热只能用Q=I2Rt来计算。第二课时闭合电路中的几种功率六、闭合电路中的几种功率1．电源内部：其他形式的能转化为电能．同时，电源本身也有一定的电阻．电流流过时电源也会发热，消耗一部分电能．2．外电路：通过电场力做功，将电源输出的电能转化为其他形式的能量．3．几种功率及相互关