焦耳定律上课使用正式.ppt

电炉通电时，电能转化为内能；电动机通电时，电能转化为机械能；电池充电时，电能转化为化学能。,一、电功,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。,电能转化为其他形式能的过程就 是电流做功的过程。,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,则在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量：q=I t,2、公式:,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(kWh).,1kWh3.6106J,一、电功,W=IUt,2、公式:,1、定义：电场力(或电流)所做的功.,1、定义：单位时间内电流所做的功.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),1kW103W,二、电功率,额定功率和实际功率额定功率:用电器在额定电压下工作的功率.实际功率:用电器在实际电压下工作的功率.,几种常见家用电器的额定功率,二、电功率,输入功率和输出功率输入功率:用电器输入端的电压与输入电流之积.输出功率:用电器输出端的电压与输出电流之积.,三、电热,2、公式:,推导：电能全部转化为内能：Q=W=IUt,欧姆定律：U=IR,1、定义:电流通过导体产生的热量.,焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R 和通电时间 t 三者的乘积,Q=I2R t,2、公式:,三、电热,3、单位：焦(J)千瓦时(kWh).,特别提醒：QI2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量。,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,3、单位：瓦(W)千瓦(kW),欧姆定律适用于纯电阻电路中,由纯电阻元件构成的电路叫做纯电阻电路,欧姆定律不适用于非纯电阻电路,由非纯电阻元件构成的电路叫做非纯电阻电路,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=,UIt=,=I2Rt,U2t/R,电功率=热功率：P=U I=U2/R=I2R=P热,W,W 其,Q,UIt,I2Rt,IU/R,电功：W=UIt,电热：Q=I2Rt,电功率：P=UI,热功率：P热=I2R,=Q,例2：一个电动机，线圈电阻是0.4，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少?,解：电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率P热、转化为机械能的功率P机根据能量守恒定律:P电P热+P机由焦耳定律得：电动机的热功率为:P热 I2R 消耗的电功率为:P电UI P机P电P热IUI2R根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为:WP机t=（IU一I2R）t=（5220-520.4）60J=6.5104J,例3：一台电风扇，内阻为20，接上220V电压后，消耗的功率是66W。求：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。（2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率以及电机的效率。（3）如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求这时通过电动机的电流，以及电风扇消耗的电功率和发热功率。,I=P/U=0.3A,P机=P电-P热=64.2W,P热=I2R=1.8W,=P机/P电=97.3%,I=U/R=11A,P电=UI=2.42103W,P热=P电=2.42103W,练习1：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是()A.P=I2R B.P=U2/R C.P=UI D.P=W/t,练习2：对计算任何用电器的热功率都适用的公式是()A.P=I2R B.P=U2/R C.P=UI D.P=Q/t,CD,AD,练习3：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 BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2,C,练习9：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E=110V不计内阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.90m/s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。,