1、第二章 恒定电流 第二章 恒定电流 第 五 节焦 耳 定 律 第二章 恒定电流 1所谓电流做功，实质上是导体中的_对自由电荷的_在做功2电流在一段电路中所做的功等于这段电路_、电路中的_、_三者的乘积，即W_.3单位时间内电流所做的功叫做电功率电流在一段电路上做功的功率P等于_与这段电路_的乘积，即P_.恒定电场 静电力 两端的电压U电流I通电时间tIUt电流I两端的电压UIU第二章 恒定电流 4电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为_.5电热Q_，热功率P_.6若电路中有电动机或电解槽，电能除转化为内能外，还转化为_或_，遵从能量守恒定律导体的内能I2Rt I2R机械能化学能第二章 恒定电
2、流 一、电功和电功率1电功(1)电功的定义：电场力对电荷做的功，叫做电功(2)电功的表达式：WqUUIt.即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积(3)单位：焦耳，符号为J.第二章 恒定电流 栏目链接2电功率(1)定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率(2)表达式：P UI.(3)单位：瓦特，符号W.(4)物理意义：表示电流做功的快慢(5)串联电路中：由PI2R知I2，电阻越大，功率越大；并联电路中：由PU2/R知P1R1P2R2U2，电阻越小，功率越大第二章 恒定电流 例1一根电阻丝，通过2 C电荷量所消耗的电能是8 J若在相同的时间内通过4
3、C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是()A4 V 16 J B8 V 16 JC4 V 32 J D8 V 32 J栏目链接消耗的电能等于电场力做的功：W=qU由I=可知电流是原来的2倍由U=IR计算电压由W=UIt计算电能答案：D第二章 恒定电流 1甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中不正确的是()A甲灯的实际功率一定总是40 WB将乙灯接入110 V电路中，它的额定功率仍为60 WC两灯均正常发光时，甲灯丝电阻较大D两灯均正常发光时，甲消耗的电能较少实际功率由电压决定，不一定等于额定功率 额定功率是反映元件的本身特性，不随电压的变化而变化 由P=I2R计算电阻 由W
4、=Pt计算消耗的电能 答案：A第二章 恒定电流 二、焦耳定律和热功率1焦耳定律(1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比(2)表达式：QI2Rt.(3)适用范围：QI2Rt可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量(电热)(4)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能2热功率电流通过导体发热的功率叫热功率热功率即电能转化为内能的功率，即PI2R.第二章 恒定电流 3纯电阻电路和非纯电阻电路的比较纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 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、电压、电阻三者的 关系 遵循
5、欧姆定律IU/R不服从欧姆定律，由UItI2RtW 知UIR或I第二章 恒定电流 能量转化形式电流做功全部转化为内能：WQUItI2Rt t电流做功转化为内能和其他形式的能量：电功WUIt；电热QI2Rt.WQW其他元件举例电阻、电炉丝、白炽灯电动机、电解槽第二章 恒定电流 常 见 的 用 电 器 第二章 恒定电流 例2 家庭用的电吹风中，设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串联，接到交流电源上电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，如图所示，以下结论中正确的是（）A.PIU B.PI2(R1R2)C.PIU D.PI2(R1R2)栏目链接公式P=IU对于纯电阻电路
6、和非纯电阻电路都适用在非纯电阻电路中电功大于电热第二章 恒定电流 2微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1，当加在它两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，且能正常工作求：(1)它的额定输入功率多大？(2)工作时由导线发热损失的功率多大？(3)它的最大输出功率多大？栏目链接公式P=IU对于纯电阻电路和非纯电阻电路都适用无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，都用P=I2R计算热功率根据能量守恒，电动机的输出功率等于输入功率减去发热功率第二章 恒定电流 解析：电动机正常工作时是非纯电阻电路(1)额定输入功率P额UI20.8 W1.6 W(2)电动机发热功率P热I2R(0.8)21 W0.64 W(
7、3)根据能的转化与守恒，电动机的最大输出功率P出P额P热0.96 W.答案：(1)1.6 W(2)0.64 W(3)0.96 W第二章 恒定电流 1关于三个公式PUI，PI2R，P，以下说法正确的是()A第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率C在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D由UIR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P既是电功率，也是热功率第二章 恒定电流 2不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V 40 W”的灯泡，下列说法正确的是(
8、)A接在110 V的电路中时的功率为20 WB接在110 V的电路中时的功率为10 WC接在440 V的电路中时的功率为160 WD接在220 V的电路中时的功率为40 W第二章 恒定电流 3.下列各用电器均标有“220 V 60 W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是()A.电视机B.电风扇C.电热毯D.一样多第二章 恒定电流 4.如图所示的电路中，电炉电阻R10，电动机线圈的电阻r1，电路两端电压U100 V，电流表的示数为30 A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？第二章 恒定电流 解析：通过电炉的电流强度为I1=A10 A.通过电动机的电流强度为I2II120 A.电动机的总功率为PUI210020 W2103 W.因发热而损耗的功率为PI2r400 W.电动机的有用功率(机械功率)为PPP1.6103 W，电动机通电1 min做的有用功为WPt1.610360 J9.6104 J.答案：20 A 9.6104 J