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人教版高中物理选修3-1课件:焦耳定律


例题讲解
例9 如图所示是一种电熨斗的电路图,R1、R2为相同的电阻丝,其阻值不受温度影 响,S为开关.使用时接入正常的照明电路. (1)说明分别使用低温、高温挡时,S的通断情况.(S断开 低温) (2)若使用低温挡时,电熨斗的额定功率为121W, 求R1、R2的阻值.(200Ω 200Ω) (3)使用高温挡达到一定温度后,由于环境温度较低, 电熨斗每分钟散热1.2×104J,为保持这一温度恒定,应在电路中串联多大的分压电阻 丝?为保证各挡正常使用,怎阻为R1,它与电热丝的电阻R2相串联, 接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,有( )CD
A.IU>P
B.P=I2(R1+R2) C.IU=P
D.P>I2(R1+R2)
例题讲解
例3 在某段电路中,其两端电压为U,通过的电流为I,通电时间为t,若该电路电阻为R, 则关于电功和电热的关系,错误的是( )AD A.在任何电路中,电功为UIt=I2Rt B.在任何电路中,电功为UIt,电热为I2Rt C.在纯电阻电路中,UIt=I2Rt D.在非纯电阻电路中,UIt<I2Rt
例11 某一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m=50kg,电源提供给 电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重 物时,电路中的电流强度I=5.0A,求电动机的线圈电阻大小(取g=10m/s2).
(4.0Ω)
下节课再见!
课后练习
1、有一直流电动机的内阻为4.4Ω,它和一盏标有 “110V 60W”的灯泡串联后接在 电压恒为220V的电路两端,灯泡正常发光,则( )A A.电动机的输入功率为60W B.电动机的发热功率为60W C.电路消耗的总功率为60W D.电动机的输出功率为60W
电能 W
→ 内能 Q
UIt
=
I2Rt
指转化为内 能的那部分
电能!
I=U/R
M 电能 →
说明:欧姆 定律不适用 于非纯电阻 内能+其它形式的能电路!
W Q
UIt > I2Rt
W-Q
I<U/R
知识讲解
纯电阻电路: 电能
W
指转化为内
→ 内能 能的那部分
Q
电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
内消耗的全
部电能!
高中物理
课程名称
焦耳定律
知识讲解
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q=It 则电场.力做功W=qU即:W=UIt
知识讲解
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.
W=UIt
q=It W=qU
UIt>I2Rt
例题讲解
例1 下列关于电功的说法中,错误的是( )D A.导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功 B.电流做功的过程,就是电能转化为其他形式的能的过程 C.电流做功消耗的能量,由电源来供给 D.电功就是电能
例题讲解
例2 理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气
例题讲解
例10 用抽水机抽水灌溉农田,已知时间t内可将质量为m的水抽高H送到地面上,水 流出时的速度为v.求(1)抽水机在时间t内对水做的功;(2)若抽水机是由电动机带 动的,抽水机和电动机的效率分别为η1和η2,电动机的输入电压为U,则通过电动机线 圈的电流为多大? (1)mgH (2)
例题讲解
课后练习
2、不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V,40W”的灯泡,下列说法正确的 是( )BD A.接在110V的电路上时的功率为20W B.接在110V的电路上时的功率为10W C.接在440V的电路上时的功率为160W D.接在220V的电路上时的功率为40W
课后练习
3、加在某台电动机上的电压是U,电动机消耗的电功率为P,电动机线圈的电阻为r,则
用电器正常工作所加的电压叫额定电压,额定电压下消耗的功率叫额定功率 实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率
知识讲解
二、焦耳定律
Q=I2Rt
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比
热功率: P热=I2R
知识讲解
纯电阻电路:
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能! 非纯电阻电路:
在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h). 1kW·h=3.6×106J
知识讲解
2.电功率:电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值,叫做电功率
(1)电功率表示电流做功的快慢. (2)单位:在国际单位制中是瓦(W),常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW). (3)用电器的额定功率与实际功率
非纯电阻电路:
电能
W
=
I2Rt I=U/R
M
→ 内能+其它形式的能 W-Q
说明:欧 姆定律不 适用于非 纯电阻电
路!
Q UIt > I2Rt
I<U/R
知识讲解
纯电阻电路
欧姆定律适用:I=U/R 电功 = 电热
W=Q= UIt=U2t/R=I2Rt
非纯电阻电路 欧姆定律不适用:I<U/R
电功:W= UIt 电热:Q=I2Rt 电功率:P=UI 热功率:P热=I2R
电动机线圈上消耗的热功率为( )C
A.P B.U2/r
C.P2r/U2 D.P-P2r/U2
例题讲解
例4 两个电阻R1=8Ω,R2=2Ω,并联在电路中,欲使两个电阻消耗的电功率相等, 可行的方法是( )A
A.用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联 C.用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联
B.用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联 D.用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联
例题讲解
例5 下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗 的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象( )C
例题讲解
例6 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为 图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中正确的是( )C A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1/I2 C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1/(I2-I1) D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
例题讲解
例7 微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3V的电压时,通过电流为0.3A,此 时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这时电动机正常工 作,则吸尘器的效率是多少?(60%)
例题讲解
例8 如图所示,灯L1、L2都为 “110V 60W”,灯L3、L4都为 “110V 40W”, 则: (1)哪个灯最亮,哪个灯最暗?(L4最亮 L3最暗) (2)四个灯电流之比I1:I2:I3:I4=?(5:3:2:5)
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