焦耳定律幻灯片1(人教版选修31)
31页1、第二章 恒定电流 第五节 焦耳定律,人教版选修3-1,想想他们有什么共同点?,提问:在静电学中,我们怎样计 算电场力做功?,定义途径; 利用电势差求电功WAB = qUAB,从能量转化的角度总结电路的某些规律,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,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 ,则电场力做功 即:,思考问题:以上的推导和结论与电路的性质(如:前面a、 b、c三种电路)有没有关系?,结论:没有关系!,电流做功的实质:电场力推动电荷做功 电能转化为其它形式的能。,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,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(kWh).,1kWh3.6106J,2电功率:单位时间内电流所做的功叫做电功率,()一段电路上的电功率P等于这段电路两端
2、的电压U和电路中电流I的乘积,()电功率表示电流做功的快慢,()单位:在国际单位制中是瓦(W),常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW),1kW103W106mW,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,P额是个定值,P实是个变值。 P额P实。,三、焦耳定律(实验定律),1、内容:,2、定义式:QI2Rt,3、 适用于一切电路 (纯电阻电路、非纯电阻电路)中电热的计算。,非纯电阻电路和纯电阻电路?,电能全部转化为内能如白炽电灯、电炉、电热毯等,只有部分电能转化为内能。 电路中含用电动机、电解槽等。,电功率和热功率,将a类电路用能量守恒的关系写出完整的方程 写方程化简得出欧姆定律 对b类和c类电路电路应用同样的关系,还能得出欧姆定律吗? 不能。 可以看出,并不是所有的用电元件都是适用欧姆定律的,2其他 22,非纯电阻电路,纯电阻电路,纯电阻电路:,电能 内能,Q I2Rt,W UIt,=,I=U/R,M,非纯电阻电路:,电能 内能+其它形式的能,W,W - Q
3、,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,Q I2Rt,W UIt,=,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,小结: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
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