高中物理-焦耳定律课件-新人教版必修3VIP免费

灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来这是为什么?问题：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。探讨几个用电器的能量转化情况a、电流流过电炉b、电流流过电解槽c、电流流过电风扇→电能转化为热能→电能转化为化学能和热能→电能转化为机械能和热能电流做功有什么特点？电流做功的实质是什么？问题：W=qUq=ItW=UIt一、电功和电功率1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功静电力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能2.电功率：单位时间内电流做的功叫电功率P＝W/t＝UI单位：瓦（W）千瓦kW计算电功率普遍适用的公式W=UIt1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功计算电功普遍适用的公式单位：焦耳(J)千瓦时(kWh)1kWh=3.6×106J电流做功的快慢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实际功率才等于额定功率。几种常见家用电器的额定功率用电器29吋彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）120～150300～800100～150800～120025～60二、焦耳定律2.关系式：Q=I2Rt1.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（电能转化为内能的部分）3.热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率P=Q/t=I2R焦耳(1818～1889)，英国物理学家。极力想从实验上去证明能量的不灭。对发现和确立能量守恒定律作出了主要贡献1840年，焦耳经过了多次通电导体产生热量的实验发现电能可以转化为热能，并且得出了一条定律，导体在一定时间内放出的热量同电路的电阻以及电流强度二次方的乘积成正比，即焦耳定律。焦耳并不满足，在这一发现的基础上，仍继续探讨各种运动形式之间的能量守恒和转化的关系。1843年，发现了热功当量，并测出其数值。1850年，他又写了《论热功当量》的论文总结和分析了以往工作的结果。以后，焦耳继续改进实验方法，不断提高实验的精确度，最后得到热功当量的值比现在的公认的值只小0.7%，从当时的条件来看，这样的精确度是惊人的。焦耳在科学道路中勇于攀登，不怕困难，精益求精的精神，很值得大家学习。思考：电流通过用电器的过程中，消耗电能同时产生其他形式的能，这个能量转化的过程就是电流做功的过程，即电功。而电流流过导体会产生焦耳热，那么W是否等于QW=UItQ=I2Rt22UtIRtRWUItQ即电能全部转化为热能，电功等于电热在纯电阻电路中MVA（欧姆定律适用的电路）W＝UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=W其它+I2Rt且U>IR电路消耗的电能一大部分转化为其他形式的能，电流通过电动机，电能转化为机械能和内能另一小部分不可避免地转化为电热(电枢的电阻生热)W＝UItQ=I2Rt在非纯电阻电路中注意：说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路1.纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等电能全部转化为热能，电功等于电热QRtItRUUItW22纯电阻与非纯电阻用电器2.非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能力为目的，发热不是目的，而是难以避免的热能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等电能一部分转化为热能，一部分转化为其它能，电功大于电热其它WQW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（）A．PB．U2/rC．P2r/U2D．P–P2r/U2C一台电动机，线圈电阻是0.4，当电动机两端加220V电压时，通过电动机的电流是50A。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。三者之间遵从能量守恒定律，即P电＝P热+P机由焦耳定律，电动机的热功率为P热＝I2R，消耗的电功率，P电＝UI因此可得电能转化为机械能的功率，即电动机所做机械功的功...