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2017年物理人教版选修3-1幻灯片：第二章第五节焦耳定律

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常见问题

1、第五节焦耳定律,第二章恒定电流,学习目标 1.能从能量转化的角度理解电功、电热和电功率的含义 2理解焦耳定律的意义，并能利用焦耳定律解决实际问题. 3知道电功和电热的区别，并能计算纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功、电热,第二章恒定电流,一、电功和电功率 1电功与电功率的区别,自由电荷,电流,UIt,UI,焦耳,J,瓦特,瓦,W,电能,做功,2.用电器的额定功率和实际功率 (1)额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率 (2)实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率二、焦耳定律 1焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的_成正比，跟导体的_及通电时间成正比 (2)公式：Q_. (3)对应单位：1 J1 A2s. (4)适用范围：可求任何电路中的_,二次方,电阻,I2Rt,电热,想一想用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热,而连接电炉的导线却不怎么热,这是什么原因? 提示：通电导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的部分导线电阻要大得多.由焦耳定律QI2Rt知在

2、相等的时间内导线产生的热量比电炉丝产生的热量要少得多.,电热,I2R,串、并联电路中电功率的分析与计算,2结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率之和特别提醒：(1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要找准是正比还是反比关系 (2)当分析用电器的功率问题时，既要分清用电器的特点，还要明白求的是总功率还是发热功率,(2014重庆南开中学高二检测)如图所示，R110 ，R2R320 ，下列关于R1、R2、R3消耗的电功率P1、P2、P3 以及R1、R2两端电压U1、U2的关系正确的是( ) AU1U2，P1P2P3 BU1U2，P1P2P3122 CU1U2，P1P2P3211 DU1U2，P1P2P3,C,A,纯电阻电路和非纯电阻电路,电路中只有电阻元件,除电阻外还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器,电流做功转化为内能和其他形式的能量，即电功WUIt，电热QI2Rt， WQW其他 P电UIP热I2R,电阻、电炉丝、白炽灯,电动机、电解槽、日光灯,特别提醒：(1)计算电功和电功率，公式WUIt、PUI对任何电路都适用 (

3、2)计算电热和热功率，公式QI2Rt、P热I2R对任何电器都适用注意区分电功和电热,(2014泉州五中高二检测)微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，把它接入电压为U10.2 V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I10.4 A；若把电动机接入电压为U22.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I21.0 A，求： (1)电动机线圈的电阻R； (2)电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率； (3)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机此时的发热功率(设此时线圈未被烧坏) 思路探究电动机不转与正常工作在能量转化上有什么变化？,答案 (1)0.5 (2)1.5 W 75% (3)8 W,(1)当电动机不转动时，消耗的电能全部转化为内能，此时是一个纯电阻元件当电动机转动时，消耗的电能转化为机械能和内能，此时是非纯电阻元件 (2)求解非纯电阻电路时，注意区分电功率和热功率，弄清电功率、热功率、其他功率的关系,2.在如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V,12 W”，电动机线圈的电阻RM0.50 ，若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( ) A

4、电动机的输入功率为12 W B电动机的输出功率为12 W C电动机的热功率为2.0 W D整个电路消耗的电功率为22 W,AC,方法技巧最合理的电灯电路的分析判断方法最合理的电灯电路就是能使灯泡正常发光且电路消耗功率最小，解答此类问题的思路分两步： (1)先分清哪个电路的灯泡能够正常发光，可以从电流、电压、电功率中任选一个量达到其额定值，其他两个也达到额定值的方面分析 (2)确定了正常发光后，再比较哪一个电路的实际功率小，可以用定量计算的方法比较哪个电路的总电流小，也可以用定性分析的方法,范例 (2014广州高二检测)额定电压都是110 V，额定功率PA100 W，PB40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是( ),C,对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UAUB110 V，两灯可以正常发光比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IAIB)110 V，而D电路中变阻器功率为(IAIB)110 V，所以C电路消耗电功率最小,名师点评求解这类问题，首先要明确电路中各元件之间的连接关系，再利用串、并联电路的一些性质和功率分配关系，求出各元件消耗的功率.电路中消耗的总功率等于各元件消耗的功率之和.,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,

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