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6.焦耳定律电路中的能量转化VIP免费

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2.5《焦耳定律》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。【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。一、电功和电功率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的电荷量.Itq则电场力做功即:qUWUItW1.电功:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称为电功.UItW电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积.在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h).1kW·h=3.6×106J2.电功率:单位时间内电流所做的功UItWP(1)一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积.(2)电功率表示电流做功的快慢.(3)单位:在国际单位制中是瓦(W),常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW).1kW=103W=106mW=10-3MW2.焦耳定律:电流通过导体时产生的热量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.RtIQ23.热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率.热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积.RItQP2I额=P额/U额=1000/220A≈4.5A例1:规格为“220V,1000W”的电炉,求:1.电炉正常工作时,通过电阻丝的电流2.电炉的电阻2.电炉的电阻:R=U额2/P额=2202/1000Ω解:1.由P=UI知,电炉正常工作时:=48.4Ω焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件.非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路.纯电阻电路:电能→内能QI2RtWUIt=I=U/RM非纯电阻电路:电能→内能+其它形式的能WW-QQUItI2RtI<U/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QI2RtWUIt=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/RMWW-QQUIt>I2RtI<U/R电功:W=UIt电热:Q=I2Rt电功率:P=UI热功率:P热=I2R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()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,热功率只能用P热=I2R小结:1.电功UItW3.电功率UItWP4.热功率RItQP22.焦耳热RtIQ2

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