幻灯片 15 焦耳定律
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幻灯片 21.理解电功的概念,知道电功是指电场力(或电流)对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算.
2.理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算.
3.知道电功率和热功率的区别和联系.
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幻灯片 3“当骑电动车上八达岭”时电瓶为什么会容易毁坏?
备注:
首先,我们来看两章图片.一是电动车,二是八达岭.电动车以价格低廉.经济环保颇受人们青睐.成为人们的代步工具.但是它的缺陷也比较明显.就是动力不强.我们来想象一下.
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幻灯片 4 电炉通电时,电能转化为内能;电动机通电时,电能转化为机械能;电池充电时,电能转化为化学能.电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程.
一、电功
1.定义:电场力(或电流)所做的功.
电功是电能转化为其他形式的能的量度.
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幻灯片 5 功是能量转化的量度,电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能.
电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功.电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,其他形式的能增加.
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幻灯片 6电场力做功:W=qU
一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,则在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量q=It
电荷量:q=It
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幻灯片 7 电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流I、这段电路两端的电压U、通电时间t三者的乘积.
3.单位:焦(J)、千瓦时(kW·h).
1kW·h=3.6×106 J
W=UIt
2.公式:
电功普适公式
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幻灯片 81.定义:单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢.
电流在一段电路上做功的功率P等于这段电路上的电流I与这段电路两端的电压U的乘积.
3.单位:瓦(W)、千瓦(kW).
1 kW=103 W
二、电功率
P =W/t=IU
2.公式:
电功率普适公式
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幻灯片 9几种常见家用电器的额定功率
4.额定功率和实际功率
额定功率:用电器在额定电压下工作的功率.
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率.
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幻灯片 105.输入功率和输出功率
输入功率:用电器输入端的电压与输入电流之积.
输出功率:用电器输出端的电压与输出电流之积.
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幻灯片 11电流的热效应
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幻灯片 12 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,把定向移动的动能传给离子,使离子热运动加剧,将电能全部转化为内能.
三、电热
1.定义:电流通过导体产生的热量.
电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢?
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幻灯片 132.公式:
(1)推导:
电能全部转化为内能:
Q=W=IUt
欧姆定律:U=IR
Q=I2 R t
(2)实验:
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幻灯片 14焦耳定律探究
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幻灯片 15热量与电流
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幻灯片 16焦耳定律的学习
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幻灯片 17Q=I2R t
3.公式:
电热普适公式
焦耳定律:电流通过导体产生的热量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.
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幻灯片 18焦耳定律适用于:纯电阻电路,非纯电阻电路.
纯电阻电路:只含有电热元件(如白炽灯、电炉、电烙铁及转子被卡住的电动机)的电路.
非纯电阻电路:电路中含有正在转动的电动机或正在发生化学反应的电解槽的电路.
4.单位:焦(J)、千瓦时(kW·h).
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幻灯片 19焦耳定律
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幻灯片 20说明:
转子被卡住的电动机也是纯电阻器件,满足欧姆定律.
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幻灯片 211.定义:单位时间内的发热量.
四、热功率
P=Q /t=I2R
2.公式:
3.单位:瓦(W)、千瓦(kW).
热功率普适公式
热功率P等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的
乘积.
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幻灯片 22纯电阻电路:
电能 → 内能
Q
I2Rt
W
IUt
=
I=U/R
非纯电阻电路:
电能 → 内能+其他形式的能
W
W其
Q
IUt
I2Rt
I<U/R
>
指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!
欧姆定律不适用于非纯电阻电路!
指转化为内能的那部分电能!
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幻灯片 23纯电阻电路:
非纯电阻电路:
电能 → 内能
电能 → 内能+其他形式的能
Q
I2Rt
W
IUt
=
I=U/R
电功 = 电热:
W=
IUt =
=I2Rt
U2t/R
电功率=热功率:P = I U = U2/R = I2R =P热
W
W 其
Q
IUt
> I2Rt
I<U/R
电功:W= IUt
电热:Q=I2Rt
电功率:P = IU
热功率:P热=I2R
=Q
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幻灯片 24CD
1.计算任何用电器的电功率都适用的公式是( )
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幻灯片 25 在串联电路中,功率跟电阻成正比.
A
2.如图所示的电路中,三电阻串联,其阻值R1=2Ω,
R2=3Ω,R3=6Ω,电路总电压为U,各电阻消耗的功率分
别为P1.P2.P3,则 P1∶P2∶P3 等于( )
A.2∶3∶6
B.6∶3∶2
C.1∶2∶3
D.3∶2∶1
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幻灯片 263.如图所示的电路中,三电阻并联,其阻值R1=2Ω,
R2=3Ω,R3=6Ω,电路总电压为U,各电阻消耗的功率
分别为P1.P2.P3,则 P1∶P2∶P3 等于( )
A.2∶3∶6
B.6∶3∶2
C.1∶2∶3
D.3∶2∶1
在并联电路中,功率跟电阻成反比.
D
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幻灯片 274.如图,已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则接入电路后这
三只电阻的实际功率之比为_________.
1∶2∶6
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幻灯片 28B
A B C D
5.如图所示,两只灯泡L1、L2分别标有“110 V,60 W”和
“110 V,100 W”字样,另外有一只滑动变阻器R,将它们
连接后接入220 V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并
使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路
( )
备注:
第八课时上到这里.
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幻灯片 296.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,则电动机线圈上消耗的热
功率为( )
A.P
B.U2/r
C.P2r/U2
D.P-P2r/U2
C
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幻灯片 30
7.一个电动机,线圈电阻是0.4 ,当它两端所加的电压为220 V时,通过的电流是5 A.这台电动机每分钟所做的机械功有多少?
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幻灯片 31解法一:电动机消耗的电功率P电.电动机的发热功率P热.转化
为机械能的功率P机.三者之间遵从能量守恒定律:
P电=P热+P机
由焦耳定律:电动机的热功率为:P热=I2R
消耗的电功率为:P电=IU
因此电动机所做机械功的功率: P机=P电-P热=IU-I2R
根据功率与做功的关系,电动机每分钟所做的机械功为:
W=P机t=(IU一I2R)t=(5×220-52×0.4)×60 J≈6.5×104 J
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幻灯片 32解法二:根据能量守恒定律得:
IUt = I2Rt +W
故电动机每分钟所做的机械功为:
W=(IU-I2R)t=(5×220-52×0.4)×60 J
≈6.5×104 J
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幻灯片 331.电功W
定义:公式:W=IUt
单位:J、kW·h 1kW·h=3.6×106 J
2.电功率P
定义:公式:P=W/t=IU
单位:W、kW
对纯电阻电路:
电功=电热
电功率=热功率
对非纯电阻电路:
电功>电热
电功率>热功率
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幻灯片 343.电热Q
定义:公式:Q=I2Rt 单位:J
焦耳定律:电流通过导体产生的热量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 .
4.热功率P热
定义:公式:P热=Q/t=I2R 单位:W、kW
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