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人教版高中物理选修3-1第二章2.5焦耳定律课件(共22张ppt)
• C.P乙=3P甲
D.P乙>3P甲
B
• 三个阻值相等的电阻R1、R2、R3,允许消耗的最大功率分别 为10W,10W,4W,此电路中允许消耗的最大功率是( )
• A、 24W B、 16W C、 12W D、15W
D
R3
R1 R2
P1=4P2
• 1.一台电风扇的电动机,它的额定电压为220V,内阻为 2Ω,当这台电动机接上额定电压后,通过的电流强度为 0.5A,如果通电lmin,产生多少电热?有多少电能转化成 机械能?
六、串并联电路中的功率计算 ——结论:
无论是串联电路还是并联电路中, 电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和
• 练习1:把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,
调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分
别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是 (
)
• A.P甲=P乙
B.P甲=3P乙
UI
I 2R
U2
R
非 纯
电功:W= UIt 大于 电热:Q=I2Rt
电
阻
电 路
电功率:P=UI 大于 热功率:P热=I2R
• 例1:规格为“220V,1100W”的电炉, 求: ① 电炉正常工作时,通过电阻丝的 电流 ② 电炉的电阻 ③2s内产生的热量
• 例2:规格为“220V,36W”的排气扇, 线圈的电阻为40Ω,求接上220V电压后, 排气扇转化为机械能的功率和发热功率 分别为多少?
功快,但做功不一定多;
• 2.W = qU= UIt是电功的普适式,P = UI是电功率的普适式,适 用于任何电路。
• 3.这里W =IUt是电场力做功,是消耗的总电能,也是电能所 转化的其他形式能量的总和
二.焦耳定律——电流热效应
1、焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量,跟电流强度 的平方、导体电阻和通电时间成正比。
(1)0.96W ,(2)4W(转 子不动时的电动机电路是纯 电阻电路).
样
、
计 • d、电动机
算
→电能转化为机械能和内能
电 • e、电磁炉
功
→电能转化为机械能和内能
和
电 热
→电能转化为电磁能和内能
两个名词
纯电阻电路:只含有电阻的电路,把电能全 部转化为内能,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,把电能转 化为内能和其它形式的能.
电流做功不仅有多少,而且还有快慢
2、电功率 P ( P电)
①定义:单位时间内电流所做的功
❖②表达式:P=W/t=UI(对任何电路都适用)②
表明:电流在一段电路上做功的功率P等于电流I跟这段 电路两端电压U的乘积。
③单位: 瓦特(W)。1W=1J/s 千瓦(kW) 1kW=103W=106W
• [说明] • 1.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做
第5节 焦耳定律
一、电功和电功率
W=qU
q=It
W=UIt
一.电功和电功率
1、电功 W
❖ (1)定义:电路中电场力对定向移动的电荷 所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。
❖ (2)表达式:W = qU= UIt ①
• (3)单位:国际—焦耳(J) 1J=1V·A·s 常用—度(千瓦时)
1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt (I=U/R)
非纯电阻电路: 电能
W
说明:欧姆
定律不适用
M
→
内能+其于它非电形纯路式电!的阻能
Q+E其它
UIt >
I2Rt (I<U/R)
结论:
纯 电
电功 = 电热:
W Q UIt I 2 Rt U 2 t R
阻
电 路
电功率=热功率:P
P热
P热=1W,P机械=2W 此电动机正常工作时的效率是多少?
η=66.7%
• 练习2:如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻 r=0.6Ω,R=10Ω,U=160 V,电压表的读数为110 V,求:
• (1)通过电动机的电流是多少? • (2)输入到电动机的电功率是多少? • (3)在电动机中发热的功率是多少? • (4)电动机工作1 h所产生的热量是多少?
答案:(1)5A (2)550W (3)15W (4)5.4×104J
2.如图所示,直流电动机M的电枢电阻一定, 当电源电压U=0.3V时电动机不转动,电流表 的示数为0.3A.当U=2V时,电动机正常运转, 电流表的示数为0.8A. (1)求电动机正常工作时输出的机械功率. (2)如果在电动机正常工作时,转子突然被 卡住,电动机的热功率多大.
30J 6570J
问题1.电路中的最值问题
• 例题1. 如图所示,A、B两灯额定电压都是110 V,额定功率
PA=100 W,PB=40 W,接在220 V电路上使用,使电灯能够
C
问题2.非纯电阻电路中的电功与电热
• 例2.电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3 V电 压时,通过的电流为0.3 A,此时电动机没有转动.当加上3 V电压时,电流为1 A,这时候电动机正常工作,求电动机正 常工作时,产生的机械功率和发热功率.
例3:
• 对计算任何用电器的电功率 都适用的公式是( )
A.P I 2R B.P U 2
R
C.P UI D.P W
t
• 例4.
• 一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动, 在线圈两端加电压为0.3V,电流为0.3A。松开转轴,在线圈 两端加电压为2 V时,电流为0.8 A,电动机正常工作。求该电 动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率 是多少?
(2)表达式: Q=I2Rt
2. 热功率 单位时间内的发热量。
计算式:P热=Q/t=I2R
❖[说明]焦耳定律适用于纯电阻电路,
❖
也适用于非纯电阻电路
这 些
讨论以下几种用电器 工作时电功和电热的关系
情 况
• a、电炉、热得快
下 该
• b、电解槽→电能转化为内能
怎 • c、电风扇→电能转化为化学能和内能