《焦耳定律　电路中的能量转化》课件2.ppt

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1、6焦耳定律电路中的能量转化1请大家说出你所知道的利用电能的例子，并说明这些电能是如何转化为其他形式的能量的？2繁华美丽的城市需要强大的电力来支持31.理解电功和电功率的概念及公式，能进行相关运算.2.理解焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用.3.能结合实际问题区分电功和电热，进一步体会能量守恒的意义和普适性.（重点）41．导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？做功，而且做正功2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式的能，举出一些大家熟悉的例子.电能→机械能，如电动机.电

2、能→内能，如电热器.电能→化学能，如电解槽.5则电场力做功W=qU即：W=UIt.如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量q=It.6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).1度=1kW·h＝3.6×106J一、电功W=IUt2.公式:1.定义：电场力(或电流)所做的功.计算电功普遍用的公式71.定义：电流所做的功与做这些功所需时间的比值叫做电功率.二、电功率2.公式：P=W/t=IU电流

3、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：瓦特，简称瓦.符号：W.千瓦：kW1kW=1000W84.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时实际功率才等于额定功率．9几种常见家用电器的额定功率用电器29寸彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）80～150300～800100～150800～120040～6010焦耳(J.P.Joule1818.12-1889.

4、10)——英国曼彻斯特一位酿酒世家的儿子，业余科学家.自幼跟随父母参加酿酒劳动而没有上过正规学校，是一位没有受过专门训练的自学成才的科学家.三、焦耳定律、热功率1112在近40年的时间内，焦耳进行了400余次测定“热功当量”的实验.为能量守恒定律的建立打下坚实的实验基础.1849年，焦耳用水测出的热功当量平均值为4.154J/cal，与现代公认值十分接近.历经艰难曲折的探索，他的实验结果最终使科学界公认为能量守恒是自然界的一条基本定律.1850年，32岁的焦耳被选为英国皇家学会会员，1886年被授予皇家学会柯普兰金质奖

5、章.1872—1887年间任英国科学促进协会主席.他数十年如一日不屈不挠进行实验研究的精神为世人所崇敬.13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，从而将电能全部转化为内能．电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关呢?1415结论1.在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.结论2.在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多.结论3.在通电电流和电阻

6、相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.实验结论：16公式推导：电能全部转化为内能：Q=W=IUt欧姆定律：U=IRQ=I2Rt171.焦耳定律内容：电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻值成正比，跟通电时间成正比.2.焦耳热：电流通过电阻而产生的热量称为焦耳热3.热功率：电阻通电时所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值叫做热功率P热=Q/t=I2R18你是否还能举出几种生活中的电热器？19在有些情况下，产生的焦耳热对机器是有害的，因此要通过增加表面积来及时散热20四、电路中的能量转化21R1.纯

7、电阻电路电能内能电功=电热W=IUt=I2Rt==Q电功率=热功率P=IU=U2/R=I2R=P热222.非纯电阻电路M电能内能+其他形式的能WQ=I2RtW其他IUt＞I2Rt电功:W=IUt电热:Q=I2Rt电功率：P=IU热功率：P热=I2R23对闭合电路，根据闭合电路欧姆定律知，E=U+Ir等式两边同乘以I，得IE=IU+I2r其物理意义是：电源把其他形式的能转变为电能的功率IE等于电源输出功率IU与电源内电路的热功率I2r之和.24例1：一规格为“220V1000W”的电炉，求：（1）电炉正常工作时，通过电阻

8、丝的电流（2）电炉的电阻解:（1）由P=UI知，电炉正常工作时：（2）电炉的电阻：由P=U2/R得25例2．加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）C分析：在非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI，热功率只能用P热=I2R所以正确的是C26例3.一个电动机，线圈电阻