浙江专用高中物理第二章恒定电流25焦耳定律课件新人教版选修31.ppt
35页
第第5节 焦耳定律 焦耳定律 [研究学考研究学考·明确要求明确要求] [基基 础础 梳梳 理理]1．．电功电功(1)定定义：：电流流在在一一段段电路路中中所所做做的的功功等等于于这段段电路路两两端端的的电压U、、电路中的路中的 I、通、通电时间t三者的三者的 2)公式：公式：W＝＝qU＝＝ 3)单位：国位：国际单位位为 ，符号，符号为 常用常用单位位为 (kW·h)亦称为““度度””，，1度＝度＝3.6×106 J电流流乘乘积UIt焦耳焦耳J千瓦千瓦时 (4)实质：：电流流通通过一一段段电路路所所做做的的功功，，实质是是_________在在这段段电路中路中对电荷做的功荷做的功5)意意义：：电流做功的流做功的过程是程是电能能转化化为其他形式能的其他形式能的过程电功的大小量度着功的大小量度着电能的能的转化，它化，它标志着有多少志着有多少电能能转化化为其他形式的能其他形式的能电场力力 UIW1 000 W快慢快慢额定定电压 特别提醒特别提醒 用电器上标注的功率是它们的额定功率，是用电 用电器上标注的功率是它们的额定功率，是用电器的额定电压下器的额定电压下(或通过额定电流时或通过额定电流时)长时间正常工作的最大长时间正常工作的最大功率。
用电器在实际工作时的电功率为实际功率，实际功率功率用电器在实际工作时的电功率为实际功率，实际功率可能大于、小于或等于额定功率，为保护用电器，实际功率可能大于、小于或等于额定功率，为保护用电器，实际功率应小于或等于额定功率应小于或等于额定功率 [典典 例例 精精 析析]【【例例1】】 如如图1所所示示电路路中中，，R1＝＝R3
答案 答案 B [即即 学学 即即 练练]1．．(2018·浙浙江江名名校校协协作作体体模模拟拟)如如图为某某智智能能手机电池池上上的的信信息息，，电池池支支持持“9V 2A”快快充充技技术，，电池池充充满仅需需约1.3小小时，，轻度使用状度使用状态可使用一天下列可使用一天下列说法正确的是法正确的是 ( )A．．9.88 Wh为该电池的池的电荷量荷量B．．4.35 V为该电池的池的电动势C．．轻度使用度使用时的平均功率的平均功率约1 WD．根据数据可以．根据数据可以计算得到算得到该电池的容量池的容量约为2 600 mAh 答案 答案 D [基基 础础 梳梳 理理]1．．焦耳定律焦耳定律(1)内内容：容：电流通流通过导体体产生的生的热量跟量跟电流的二次方成流的二次方成 ，跟，跟导体的体的电阻及通阻及通电时间成成 2)公式：公式：Q＝＝ 3)单位：焦耳，符号是位：焦耳，符号是 4)实质：：电流流的的热效效应实质上上是是电能能通通过 转化化为 正比正比正比正比I2RtJ电流做功流做功内能内能 特别提醒 特别提醒 电热是电能转化为内能的量度。
只要电路中有电电热是电能转化为内能的量度只要电路中有电阻元件，电流通过电路时必产生电热，焦耳定律是一切电路阻元件，电流通过电路时必产生电热，焦耳定律是一切电路中计算电热的普适公式中计算电热的普适公式 I2R 3．．纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路(1)纯纯电阻阻电路路：：电流流通通过纯电阻阻电路路做做功功时，，电能能全全部部转化化为导体的内能体的内能2)非非纯电阻阻电路路：：含含有有电动机机或或电解解槽槽的的电路路称称为非非纯电阻阻电路路在在非非纯电阻阻电路路中中，，电流流做做的的功功将将电能能除除了了转化化为内能外，内能外，还转化化为机械能或化学能机械能或化学能 (3)两种两种电路的比路的比较 [典典 例例 精精 析析]【【例例2】】 如如图2所所示示的的电路路中中，，电源源电压为60 V，，内内阻阻不不计，，电阻阻R＝＝2 Ω，，电动机机的的内内阻阻R0＝＝1.6 Ω，，电压表表的的示示数数为50 V，，电动机正常工作，求机正常工作，求电动机的机的输出功率图2 答案 答案 210 W 【【例例3】】 规规格格为““220 V 36 W””的的排排气气扇扇，，线圈圈电阻阻为40 Ω，求：，求：(1)接接上上220 V的的电源源后后，，排排气气扇扇转化化为机机械械能能的的功功率率和和发热的功率；的功率；(2)如如果果接接上上(1)中中电源源后后，，扇扇叶叶被被卡卡住住，，不不能能转动，，求求电动机消耗的功率和机消耗的功率和发热的功率。
的功率 答案 答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W [即即 学学 即即 练练]2.电电阻阻R和和电动机机M串串联接接到到电路路中中，，如如图3所所示示，，已已知知电阻阻R跟跟电动机机线圈圈的的电阻阻值相相等等，，开开关关接接通通后后，，电动机机正正常常工工作作设电阻阻R和和电动M两两端端的的电压分分别为U1和和U2，，经过时间t，，电流通流通过R做功做功为W1，，产生生的的热量量为Q1，，电流流通通过电动机机做做功功为W2，，产生生的的热量量为Q2，，则有有( )图3 A．．U1 比比较它它们产生的生的热量，量，结果是果是( )A．．电风扇最多扇最多 B．．电烙烙铁最多最多C．日光灯最多．日光灯最多 D．一．一样多多解解析析 在在三三种种用用电电器器中中，，只只有有电电烙烙铁铁能能将将电电能能全全部部转转化化为为内内能能，，电电风风扇扇部部分分电电能能转转化化为为机机械械能能，，日日光光灯灯部部分分电电能转化为光能，故选项能转化为光能，故选项B正确答案 答案 B 2．．(2018·嘉嘉兴兴模模拟拟)太太阳阳能能路路灯灯是是采采用用晶晶体体硅硅太太阳阳能能电池池供供电，，用用于于代代替替传统公公用用电力力照照明明的的路路灯灯，，白白天天太太阳阳能能电池池对蓄蓄电池池充充电，，晚晚上上蓄蓄电池池的的电能能供供给路路灯灯照照明明某某一一太太阳阳能能路路灯灯供供电系系统对一一盏LED灯灯供供电，，太太阳阳能能电池池的的光光电转换效效率率为15%左左右右，，电池池板板面面积为1 m 2采采用用24 V蓄蓄电池池(总容容量量为300 Ah)，，LED路路灯灯规格格为““40 W，，24 V””下下列列说法正确的是法正确的是( ) A．一．一盏LED灯正常工作灯正常工作时，，电流流约为0.6 AB．一．一盏LED灯每天晚上正常工作，消耗的灯每天晚上正常工作，消耗的电能能约为0.96 kWhC．．若若太太阳阳光光单位位面面积的的辐射射功功率率为1.0××103 W，，太太阳阳能能电池池获得得电能的功率能的功率约为150 WD．完全充．完全充满电的的该蓄蓄电池池对一一盏LED灯供灯供电最多能供最多能供48 h 答案 答案 C 3．．两两盏额定定功功率率相相同同的的灯灯泡泡A和和B，，其其额定定电压UA>UB，，则下列下列说法正确的是法正确的是( )A．两灯正常．两灯正常发光光时，灯泡的，灯泡的电流流IA>IBB．两灯．两灯电阻阻RA 保现用充用充电宝宝为一一锂电池池(图4甲甲)充充电，等效，等效电路如路如图乙乙所示，充所示，充电宝的宝的输出出电压为U，，输出出电流流为I，，该锂电池池的内阻的内阻为r，，则( )图图4 解解析析 充充电电宝宝的的输输出出功功率率P出出＝＝UI，，A错错误误；；锂锂电电池池产产生生的的热热功功率率P热热＝＝I2r，，C正正确确，，D错错误误；；电电能能转转化化为为化化学学能能的的功功率率P＝＝P出出－－P热热＝＝UI－－I2r，，B错误答案答案 C 。
