2014届高考物理一轮复习多媒体配套课件（选修3-1）：焦耳定律（共24张PPT）.ppt

1、焦耳定律一、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：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）.1kWh3.6106J2电功率：单位时间内电流所做的功（）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压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）1kW103

2、W106mW=10-3MW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用电路29吋彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）15030080010015080012004060 电热类用电器：白炽灯、电炉子、电热器、电饭锅 非纯电阻类用电器：电风扇、电动机、电解槽“6V，12W”的小灯泡，其额定电流、电阻各是多少？二、电功率和热功率1电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；

3、电热器把电能转化为热能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能2焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积 焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率 热功率等于通电导体中

4、电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积纯电阻电路:电能 内能QI2RtWUIt=I=U/RM非纯电阻电路:电能 内能+其它形式的能WW-QQUItI2RtIU/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QI2RtWUIt=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/RMWW-QQUItI2RtIU/R电功：W=UIt电热：Q=I2Rt电功率：P=UI热功率：P热=I2R例2加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电

5、功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）APBU2/rCP2r/U2DP-P2r/U2非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI，热功率只能用P热=I2R3电功率与热功率（1）区别：电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积；热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积（2）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和例题：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）解析：电功率计算的普通公式为用电器有的是

6、纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由改写电功率的表达式所以，正确选项为C、D伏安特性曲线上的电功率IUOBAIUOBAP1=U1I1OIUU1I1串、并联电路的功率分配 串联电路（纯电阻）：P=P1+P2+P3+串联电路中功率与电阻成正比 并联电路（纯电阻）：P1R1=P2R2=P3 R3=U2 P=P1+P2+P3+并联电路中功率与电阻成反比非纯电阻电路1.串联电路R R1+R2+R3+RnR1R2U1、I1、P1U2、I2、P2U1=I R1 P1=U1I=I 2R1=U12/R1U2I R2 P2=U2I I 2R

7、2 U22/R2P=P1+P2=UII 2（R1+R2）非纯电阻电路2.并联电路R1R2U1、I1、P1U2、I2、P2U1=I R1 P1=U1I=I 2R1=U12/R1U2I R2 P2=U2I I 2R2 U22/R2P=P1+P2=UII 2（R1+R2）闭合电路的功率分配 电源总功率：P总=EI=I（U外+U内）内电路上消耗的功率：P内=I 2r 输出功率（外电路消耗的功率）：P出=UI=EI-I2r 纯电阻电路：P出=I2R=U2/R P总=P内+P出纯电阻电路中输出功率与外电阻的关系 从0逐渐增大时，P出 先增大后减小，当 R=r时，P出 最大电源的效率 最后一个等号只适用于纯电阻电路 电源效率随着R的增大而增大 当R=0时，=0，P出=0 当R=时，=1，P出=0 当R=r 时，=50%，非纯电阻闭合电路U1、I、P1U2、I、P2R1R2E r 电源总功率：P总=EI=I（U外+U内）=P内+P出 内电路上消耗的功率：P内=I 2r 输出功率（外电路消耗的功率）：P出=U外I=EI-I2r=I2R1+U2I P出U外2/(R1+R2)I2(R1+R2)