1、第3章 2 第3讲 焦耳定律 第3讲 焦耳定律 目标定位 1.知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算.2.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系.3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别3 第3讲 焦耳定律 1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 4 第3讲 焦耳定律 预习导学 梳理识记点拨 一、电能 1.电功(1)自由电荷在力的作用下定向运动而形成电流，_力对自由电荷做的功，称为电功.(2)公式：如果电路两端的电压是U，电流为I，在时间t内电流做的功W_ 电场 电场 UIt5 第3讲 焦耳定律 2.电功率：内电流所做的功就叫
2、做电功率.用公式表示为：_，单位：.想一想 电流做功越多，电功率越大吗？答案 不一定，电功率是指电流单位时间内做的功，电流做功多，由于时间不确定，所以电功率不一定大.PWt 单位时间 IU瓦特(W)6 第3讲 焦耳定律 二、焦耳定律 1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的成正比，跟成正比.这就是焦耳定律.用公式表示：QI2Rt.2.在的纯电阻电路中：由UIR，可推得.QU2R t电流的二次方 电阻 通电时间 只含电阻 7 第3讲 焦耳定律 想一想 电风扇、电冰箱消耗的电能等于I2Rt吗？电冰箱消耗的电能转化成什么形式的能量了？答案 不等于；电风扇、电冰箱消耗电能没有全部转化为热
3、能，有大部分转化为了机械能，小部分转化为了电热.8 第3讲 焦耳定律 三、身边的电热 1.电流热效应的应用 如电热水器、电饭锅、电刻笔、电焊等都是利用电流的_工作的.2.电流热效应的危害 如果插头和插座之间接触不良会迸出火花.在输电线路中由于电热，降低电能的传输效率，电流，散热不好，还会烧坏电线的绝缘层，引起漏电、触电.热效 应 过大 9 第3讲 焦耳定律 课堂讲义 理解深化探究 一、电功和电功率 电热和热功率 1.电功和电功率(1)电功：WIUt.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少量.适用于任何电路.(2)电功率：PIU，反映了电流做功的快慢.适用于任
4、何电路.2.电热和热功率(1)焦耳定律：电热的计算公式为QI2Rt(2)热功率的计算公式为P热I2R.10 第3讲 焦耳定律 例1 有分别标有“220 V、100 W”、“220 V、60 W”的两个灯泡.(1)把它们并联接到220 V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？解析 由PU2R 得100 W 的灯泡电阻R1U2P12202100 484，60 W 的灯泡电阻 R2U2P2220260807.11 第3讲 焦耳定律 当并联接入220 V电源时，两灯泡两端电压均为220 V，则灯泡均正常发光，故P1100 W，P260 W，100 W的灯泡更亮.答案 P1100 W，P260 W,
5、100 W的灯泡更亮 12 第3讲 焦耳定律(2)把它们串联接到220 V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？解析 当串联接入220 V电源时，所以100 W灯泡的实际功率P1I2R114.1 W 60 W灯泡的实际功率P2I2R223.4 W，则60 W的灯泡更亮.答案 P114.1 W，P223.4 W,60 W的灯泡更亮I220484807A 2201 291 A.13 第3讲 焦耳定律 针对训练 一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V.若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率()A.等于36 WB.小于36 W，大于9 W C.等于9 W D
6、.小于9 W14 第3讲 焦耳定律 解析 白炽灯在正常工作时的电阻为R，由变形得R36，当接入18 V电压时，假设灯泡的电阻也为36，则它消耗的功率为，但是当灯泡两端接入18 V电压时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时的温度低，其电阻率小，所以其电阻要小于36，其实际功率要大于9 W，故选项B正确.答案 B PU2RPU2R 18236 W9 W15 第3讲 焦耳定律 二、纯电阻电路和非纯电阻电路 纯电阻电路 非纯电阻电路 能量转化情况 16 第3讲 焦耳定律 电功和电热的关系 电功率和热功率的关系 WQ 即 IUtI2RtU2R tWQE 其他UItI2RtE 其他U2R tE 其他P
7、P 热，即 IUI2RU2RPP热其他 即IUtI2RP其他17 第3讲 焦耳定律 欧姆定律是否成立 UIR IUR成立UIR IUR不成立18 第3讲 焦耳定律 例2 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B.WUIt适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路C.在非纯电阻电路中，UII2R D.焦耳热QI2Rt适用于任何电路WI2RtU2R t19 第3讲 焦耳定律 解析 电功率公式，表示电功率越大，电流做功越快.对于一段电路，有PIU，焦耳热，可见Q与P、U、t都有关，所以P越大，Q不一定越大，A错.WUIt是电功的定义式，适
8、用于任何电路，而只适用于纯电阻电路，B对.在非纯电阻电路中，电流做的功焦耳热其他形式的能，所以WQ，即UII2R，C对.QI2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路，D对.答案 BCD PWtIPUQ(PU)2RtIUR20 第3讲 焦耳定律 例3 一台电风扇，内阻为20，接上220 V的电压后正常工作，消耗的功率为66 W.求：(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流；解析 由 PUI 可得，电流 IPU66 W220 V0.3A；答案 0.3 A 21 第3讲 焦耳定律(2)电风扇工作时，电动机发热功率，转化为机械能的功率及电机的效率；解析 线圈电阻发热功率PQI2r1.8 W；机械功率P
9、机PPQ64.2 W；效率为机械功率与总功率之比为 P机P 97.3%.答案 1.8 W 64.2 W 97.3%22 第3讲 焦耳定律(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？解析 当叶片不转动时，作纯电阻，IUr 11 A;PUII2r2 420 W.答案 11 A 2 420 W 2 420 W 23 第3讲 焦耳定律 借题发挥(1)在纯电阻电路中，由于电功与电热相等，因此公式UIt、I2Rt、既可计算电功，也可计算电热.(2)在非纯电阻电路中，只能用UIt计算电功，用I2Rt计算电热，无意义.(3)通过电功(或电热)计算电
10、流或电压 U2R tU2R t24 第3讲 焦耳定律 对点练习 巩固应用反馈 电功 电功率 电热 热功率 1.一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为()A.500 W B.25 W C.1 000 W D.475 W解析 电动机的热功率PI2r521 W25 W，B正确，A、C、D错误.B 25 第3讲 焦耳定律 2.通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为，则在时间t内产生的热量为()I2A.4QB.2QC.Q2D.Q4解析 根据QI2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的，时间不变，则热量变为
11、原来的，C正确.I2I2C 26 第3讲 焦耳定律 3.电功率的计算公式中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的电阻，此式可用于()A.计算电冰箱的功率B.计算电风扇的功率 C.计算电烙铁的功率D.计算洗衣机的功率解析 公式是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故C正确，A、B、D错误.PU2RPU2RC27 第3讲 焦耳定律 非纯电阻电路的特点及有关计算 4.如图1所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r0.8，电路中另一电阻R10，直流电压U160 V，电压表示数UV110 V.试求：(1)通过电动机的电流；解析 由电路中的电压关系可得电阻R的分压 URUUV(160110)V50 V 图128 第3讲 焦耳定律 即通过电动机的电流IMIR5 A.通过电阻 R 的电流 IRURR 5010 A5 A答案 5 A 29 第3讲 焦耳定律(2)输入电动机的电功率；解析 电动机的分压UMUV110 V 输入电动机的功率P入IMUM550 W.答案 550 W(3)电动机输出的机械功率.解析 电动机的发热功率P热20 W 电动机输出的机械功率P出P入P热530 W.答案 530 W I 2M r