1、【学习目标】1理解电流热效应的本质2掌握焦耳定律,并能进行有关计算3理解电功和电热的关系,能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热【学习难点】电功和电热之间的联系和区别【学习过程】1.电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量;所谓电流做功,实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功,电荷的 减小,其他形式的能在增加;公式:W= ,P= 。2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能,这样的电路叫做纯电阻电路。1.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。(2)W= qU=UIt是电功的普适式,P= UI是电功率的普适式,适用于任何
2、电路。2.焦耳定律和热功率(1)电热则是电流通过导体时,电能转化为内能的量度.(2)Q=I2Rt是电热的计算式,可以计算任何电路中电流I 通过电阻R时在t时间内产生的热量(电热);P=I2R是热功率的计算式,3.电功和电热(1)在纯电阻电路中:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅,电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.(2)在非纯电阻电路中:电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能,即W=UIt分为两
3、部分,一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动,电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t(电枢的电阻生热).这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,应该是W=E其他Q.(3)电功和电热是两个不同的物理量,只有在纯电阻电路中,电功才等于电热,W=Q=UIt=I 2R t=;在非纯电阻电路中,电功大于电热,WQ,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用。例1、关于电功和焦耳热,下列说法错误的是 ( )A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2RtB.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式W= I2RtC.在非纯电阻电路中,计算焦耳热
4、用Q= I2RtD.在纯电阻电路中,计算焦耳热可用Q=UIt例2、一台电风扇,内阻为20 ,接上220 V电压后,消耗功率66 W,问:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?例3、如图所示,线路的电压U=220V,每条输电线的电阻r=5,电炉A的电阻RA=100。求电炉A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个阻值相同的电炉B,两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少?例4、如图所
5、示,用直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源供电电压为110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A,则电动机线圈的电阻为多少?(g取10m/s2)2.5焦耳定律作业 编制:杨春光1. 用电器两端电压220V,这意味着()A.1A电流通过用电器时,消耗的电能为220JB.1C正电荷通过用电器时,产生220J的热量C.1A电流通过用电器时,电流的发热功率为220WD.1C正电荷从电势高端移到电势低端时,电场力做功220J2. 一灯泡标有“220V,100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化),则有( )A.灯泡的实际功率
6、为50W B.灯泡的实际功率为25WC.通过灯泡的电流为额定电流的 D.通过灯泡的电流为额定电流的3.下图电路中,电灯L1、L2都标有“220V,100W”;电灯L3、L4都标有“220V,40W”将A、B两端接入电源,最暗的灯是 ()AL1 BL2 CL3 DL44.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里,调节滑动变阻器,使两灯都正常发光,两电路中消耗的总功率分别为和,可以断定()A.B.C.=D.无法确定5. 输电线总电阻为r,输送的电功率是P,送电电压为U,则用户得到的功率为( )A.P B.C.D.6.一个直流电动机所加电压为U,电流为 I,线圈内阻为 R,当它工作时,下述说法中
7、错误的是 ( )A电动机的输出功率为U2RB电动机的发热功率为I2RC电动机的输出功率为IU-I2RD电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R7.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。求:(1)电动机正常工作时的输出功率 ; (2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)8某一电动机,当电压U1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I2=1A。求
8、这时电动机的机械功率是多大?9微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3 的电压时,通过的电流为0.3 A,此时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0 时,电流为0. A,这时电动机正常工作,则吸尘器的效率为多少?10、如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103)时会自动断开;S2是一个自动温控开关,当温度低于60时会自动闭合,温度高于80时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500,加热电阻丝R3=50,两灯的电阻不计。(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程 (包括加热和保温的过程)。 (2)简要回答,如果不闭合开关S1,电饭煲能将饭煮熟吗? (3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比。版权所有:高考资源网()版权所有:高考资源网()