高二物理焦耳定律ppt.ppt
焦耳定律,电热,1.电功W 定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常 说的电流所做的功,简称电功.公式：W=UIt 单位：J,2.电功率P 定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式：P=W/t=UI 单位：W,kW,kWh,1kWh=3.6106J,电功和电功率、电热和热功率,3.焦耳定律 内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量,跟 电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。公式：Q=I2Rt,公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW,4.热功率：P热,导体在单位时间内发出的热量,纯电阻电路:,电能 内能,QI2Rt,WUIt,=,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,IU/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!,指转化为内能的那部分电能!,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,QI2Rt,WUIt,=,I=U/R,电功=电热,：W=Q,=UIt,=I2Rt,=U2t/R,电功率=热功率：P=P热=UI=I2R=U2/R,M,W,W-Q,Q,UIt,I2Rt,IU/R,电功：W=UIt,电热：Q=I2Rt,电功率：P=UI,热功率：P热=I2R,电功等于电热,电功大于电热,电功、电功率的计算,(1)用电器正常工作的条件：,用电器两端的实际电压等于其额定电压.用电器中的实际电流等于其额定电流用电器的实际电功率等于其额定功率,由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，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：,纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.,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（）AP BU 2/r CP 2r/U 2 DP P 2r/U 2,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,课堂训练,C,【例】把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路，调节变阻器，使电灯都正常发光若两电路消耗的总功率分别为P1、P2，两个变阻器R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2，则可以判定()(A)P12P2(B)P1P2(C)P12P2(D)P12P2,【例】已知R1、R2都标有4W 100字样，而R3标有1W 100字样按图中所示的电路连接，则A、B间允许消耗的最大电功率为 W,【例】已知如图,R1=6,R2=3,R3=4,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_。,【例】已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？,【例】某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？,机械功率P=31W,由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小,【例】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？,解析：,当加0.3V电压时，电动机不转，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能全部转化为热能，此时电动机也可视为纯电阻，则r=U1/I1=1.,当加2.0V电压，电流为0.8A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时的电动机为非纯电阻用电器，消耗的电能等于转化机械能和热能之和。,转化的热效率由P=I22r=0.821=0.64 W计算，总功率由 P0=I2U2=0.82.01.6W计算。所以电动机的效率为=（PP0）/P=60。,【例】某一用直流电动机提升重物的装置如图所示重物的质量m50kg，电源电动势110V不计内阻及各处的摩擦，当电动机以v0.90ms的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I5A，由此可知电动机线圈的电阻 R。,【例】如图所示的电路中，电源电动势6V，内阻r1，M为一直流玩具电动机，其电枢电阻R1=2，限流电阻R2=3，电压表示数为3.6V，求玩具电动机得到的电功率和转化为机械能的功率,【练习】如图所示，电阻R18，电动机绕组电阻R02，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率.,练习、如图示，电阻R1=20，电动机的绕组R210。当电键打开时，电流表的示数是05A，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是()(A)I15A(B)I15A(C)P15W(D)P15W,B D,练习.一台电动机，额定电压是100V，电阻是1，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率为（）电动机的输出功率为（）（A）500W（B）25W（C）200W（D）475W,B,D,【练习】有三个电阻,其阻值分别为10.20.30,现在它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压,问:(1)在总电路上可能获得的最大电流和最小电流之比为多少？(2)对20电阻来说,在各种可能连接方式中能使它获得最大功率的,有哪些连接方式？获得最小功率的有哪些连接方式?（只要求画电路图表示）,【练习2】电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温,又不会把饭烧焦的家用电器.如图,它的电路由控制部分AB和工作部分BC组成.K1是限温开关,手动闭合,当温度达到1030C时自动断开,不能自动闭合.K2是自动开关,当温度超过800C时自动断开,温度低于700C时自动闭合.R2是限流电阻,阻值2140,R1是工作电阻,阻值60.锅中放好适量的米和水,插上电源(220V,50Hz),手动闭合K1后,电饭锅就能自动煮好米饭并保温.(1)简述手动闭合K1后,电饭锅加热、保温过程的工作原理.(2)加热过程电饭锅消耗的电功率P1是多大?K1,K2都断开时电饭锅消耗的电功率P2是多大?(3)若插上电源后没有手动闭合K1,能煮熟饭吗?为什么?,
