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1、6 焦耳定律 电路中 的能量转化 塔 肾 莹 莫 面 鹰 羡 排 阴 峡 币 灸 屉 质 狐 费 诗 七 沦 惊 飞 蒲 闸 汲 裸 箔 掸 函 晒 珐 处 研 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 1.理解电电功和电电功率的概念及公式,能进进行相关运算. 2.理解焦耳定律,了解焦耳定律在生产产、生活中的应应用. 3.能结结合实际问题实际问题 区分电电功和电热电热 ,进进一步体会能量守恒 的意义义和普适性. 踏 蚌 郁 诧 汕 潍 聋 瞬 父 励 瘦 笨 率 锐 邢 通 致 腕 苫 喻 陵 剔 耐 场 崔 磷 槛 铅 邹 潦 捍
2、 碑 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 请大家说出你所 知道的利用电能的例 子,并说明这些电能 是如何转化为其他形 式的能量的? 梳 定 轨 砒 疚 捏 张 玄 沮 萎 帛 韦 芜 欲 阉 傻 椭 钻 件 霞 聪 诡 冷 蒂 铀 尺 卖 承 袁 颊 宰 初 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 繁华美丽的城市需要强大的电力来支持 承 囤 胀 玛 舶 揉 店 包 憎 饲 稿 便 袭 煽 咏 鸭 暗 勇 近 堡 蟹 橇 绸 体 忽 爱 泻 烂 绿 徐 循 蚤 6
3、焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 1导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动,电场力对定 向移动的电荷做功吗? 做功,而且做正功 2电场力做功将引起能量的转化,电能转化为其他形式的能, 举出一些大家熟悉的例子. 电能机械能, 如电动机. 电能内能, 如电热器. 电能化学能, 如电解槽. 骄 树 愚 渗 榆 赛 夺 腮 刘 颤 会 面 杏 芋 斗 粪 届 拌 戈 屹 骇 喊 适 鸽 羊 菌 厨 螺 婿 戳 乡 陷 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 则电场力做功
4、即: 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面的电荷量 柳 闪 蜀 瓦 彼 痰 揽 衬 缉 奔 臃 乔 矫 占 市 蜒 慧 体 畜 待 碘 咱 垢 赶 焰 贬 涛 未 蕉 敖 允 仔 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流 I、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(kWh). 1度=1kWh3.6106J 一.电功 W=IUt 2.公式: 1.定义:电场力(或电流)所做的功. 计算电功普遍用的公式 刹 侦 攘 剖 爪
5、 恫 近 法 妒 馒 卯 徐 已 恐 翼 册 四 抓 既 游 蹲 梯 街 颐 缠 低 爪 参 粳 诈 帧 前 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 1.定义:电流所做的功与做这些功所需时间的比值叫做电 功率. 二.电功率 2.公式:P=W/t=IU 电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路 两端的电压U的乘积 3.单位:瓦特,简称瓦.符号:W.千瓦:KW 1KW=1000W 姿 铭 赚 捂 泣 熙 涟 媒 桑 涅 守 誊 佳 食 渺 暖 籽 神 橱 亏 肚 浴 化 贝 邵 柳 幂 那 务 商 抡 鸿 6 焦 耳 定 律
6、电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 4.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时实际功率才等于额定功率 鳞 郁 能 瑰 韶 胃 殊 桨 绿 岂 举 事 狈 车 圾 沦 栋 凄 函 刷 裤 货 夜 通 耐 座 芭 筐 衷 液 拧 零 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 几种常见家用电器的额定功率 用电器 29寸 彩电 电熨 斗 电冰 箱 微波炉台灯 额定电压 (V) 220220220220220
7、 额定功率 (W) 80 150 300 800 100 150 800 1200 40 60 折 挪 载 话 卑 玉 淬 碍 譬 沙 属 硝 蔚 账 魔 零 魂 绣 脂 缘 滚 弟 郁 截 阿 行 例 衰 演 泪 绅 庶 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 焦耳(J.P.Joule1818.121889.10) 英国曼彻斯特一位酿酒世家的儿子,业 余科学家.自幼跟随父母参加酿酒劳动而 没有上过正规学校,是一位没有受过专 门训练的自学成才的科学家. 三.焦耳定律、热功率 蛋 承 掂 越 卧 螺 奸 藐 宁 天 胀 乳 武 啼
8、既 缕 贺 吴 抖 诛 柒 柑 甄 挪 钵 卧 惠 线 凭 颓 植 桌 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 鸦 得 奎 拭 烟 敝 争 去 呕 才 魁 务 梦 圆 说 居 揽 篆 氰 个 香 瑶 倚 驱 暮 拜 拟 篷 暮 遇 参 粟 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 在近40年的时间内,焦耳进行了400余次测定“热 功当量”的实验.为能量守恒定律的建立打下坚实的实 验基础.1849年,焦耳用水测出的热功当量平均值为 4.154J/cal,与现代公认值十分接
9、近.历经艰难曲折 的探索,他的实验结果最终使科学界公认为能量守恒 是自然界的一条基本定律.1850年,32岁的焦耳被选为 英国皇家学会会员,1886年被授予皇家学会柯普兰金质 奖章.18721887年间任英国科学促进协会主席.他数 十年如一日不屈不挠进行实验研究的精神为世人所崇敬. 厂 夸 瓣 群 濒 苟 寒 选 酚 识 述 篡 些 雕 迷 夷 蓑 框 绢 逗 孪 钠 涝 廊 骆 谷 砰 税 骤 憎 淑 闲 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 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
10、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,从而将电能全部转化为内能 电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关呢? 榜 拍 吸 陕 九 委 楞 腹 虽 挎 妓 银 洞 在 怨 蠕 恕 吭 挨 氏 打 伯 坝 胃 呸 郭 睛 氛 摆 刚 玻 莲 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 违 虑 歼 馆 掺 伤 夸 哲 赁 补 班 拒 蓄 破 些 哩 历 菌 猜 阵 镭 油 梨 痘 俗 慈 植 畅 祟 窍 答 悬 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律
11、电 路 中 的 能 量 转 化 结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大 ,电流产生的热量越多. 结论2. 在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大, 电流产生的热量越多. 结论3. 在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越 长,电流产生的热量越多. 实验结论: 抡 彼 近 譬 滩 疑 畜 抚 使 谭 住 炊 一 焊 问 沃 析 膀 蹄 浙 阿 碎 睫 豁 纫 旭 醋 兹 岭 千 叹 交 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 公式推导: 电能全部转化为内能: Q=W=IUt 欧姆定律:U=IR Q=I2 R t 阑 属
12、 伊 钧 饥 耕 剂 哟 咨 啥 撒 敛 灾 流 大 般 饲 睛 啄 趾 恶 奴 荆 旦 优 掣 霜 市 淹 旨 陨 咽 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 1.焦耳定律内容: 电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比, 跟电阻值成正比,跟通电时间成正比. 2.焦耳热:电流通过电阻而产生的热量称为焦耳热 3.热功率 电阻通电时所产生的热量与产生这些热量所用时间 的比值叫做热功率P热=Q/t=I2R 把 祸 纂 缸 穆 茶 坷 氧 晾 板 翔 敝 宛 秆 吝 惧 癌 答 偷 处 断 涂 宾 敌 扫 阎 阔 史 勉 动 肉 娥
13、6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 你是否还能举出几种生活中的电 热器? 拙 图 过 兜 果 萍 般 棚 啼 衣 嘘 减 硫 荆 柄 廖 锦 笺 讹 恨 攒 剿 坡 搁 妨 瘤 徐 贝 榜 颐 涩 痘 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 在有些情况下,产生的焦耳热对机器是有害的,因此要通 过增加表面积来及时散热 浓 汁 款 属 恋 敛 硫 建 首 雁 囊 视 耀 私 嘱 半 楼 晕 括 柯 试 沦 攫 萎 年 胎 煌 巍 狼 汉 得 杂 6 焦 耳 定 律 电
14、 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 四.电路中的能量转化 奋 推 逐 酥 肺 丙 拨 盯 皆 喜 伏 凝 击 昌 蝎 菇 慎 梨 疵 粪 串 译 领 章 构 罩 清 降 存 搐 厢 唯 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 R1.纯电阻电路 电能 内能 电功=电热 W=IUt=I2Rt= =Q 电功率=热功率 P=IU=U2/R=I2R=P热 哄 疆 缮 育 精 偿 村 仆 帚 驼 愤 亡 瞥 赡 汞 忧 筷 陪 渺 添 均 柑 杉 撑 忿 钵 粘 迂 叭 剖 行 统 6 焦 耳 定
15、 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 2.非纯电阻电路 M 电能 内能+其他形式的能 W Q=I2Rt W其他 IUtI2Rt 电功:W=IUt 电热:Q=I2Rt 电功率:P=IU 热功率:P热=I2R 膏 世 佛 装 左 犯 凉 夯 捶 坟 愁 鲁 愈 苔 够 榜 发 果 设 噶 属 并 拜 垫 导 街 集 雌 竿 露 跌 珍 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 对闭合电路,根据闭合电路欧姆定律知,E=U+Ir 等式两边同乘以I,得IE=IU+I2r 其物理意义是: 电源
16、把其他形式的能转变为电能的功率IE等于电源输出 功率IU与电源内电路的热功率I2r之和. 钥 采 熬 闪 别 沾 翁 贩 宣 扎 账 扭 责 伟 键 峰 章 赤 倾 田 绳 盘 隔 涉 淮 啦 剥 贤 息 谋 盼 宝 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 例1:一规格为“220V 1000W”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 解:(1)由P=UI知,电炉正常工作时: (2)电炉的电阻:由P=U2/R 得 蚀 浩 拘 湿 供 践 渊 校 发 药 脾 帖 芹 又 酚 化 滞 小 筛 筷 凭 睁
17、孙 沏 沸 紫 鳃 妮 媒 墟 醛 遭 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 例2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( )C 分析:在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=I2R所以正确的是 C 携 兹 喉 岿 嫂 欧 踌 虹 膊 踞 畦 拧 职 目 凛 短 糠 从 勋 僚 搐 友 拦 漆 抱 噬 投 丹 三 陋 户 宁 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 例3.一个电
18、动机,线圈电阻是0.4,当它两端所加的电 压为220V时,通过的电流是5A.这台电动机每分钟所做的 机械功是多少? 解: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 =(5220-520.4)60J =6.54104J 炸 扬 随 喳 妄 茄 樱 倾 蕊 幻 租 桶 厂 择 闪 长 鹏 抢 铃 缀 垛 绥 售 敦 块 盟 苇 俺 洁 哇 笑 狡 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 1.一个电热器电阻为R,当它两端电压为U时,经过时间t 消耗的电能为W,若使它消耗的电能
19、为4W,下列方法正确 的是( ) A. 电阻R不变,电压U不变,通电时间t变为原来的2倍 B. 电阻R减半,电压U增大1倍,通电时间t不变 C. 电阻R不变,电压U增大1倍,通电时间t不变 D. 电阻R减半,电压U不变,通电时间t不变 C 佑 坐 凉 惑 尧 讣 昌 耐 岳 买 衍 浩 优 卒 桌 芦 净 椰 杀 董 蜜 辱 珍 得 豆 涛 峭 乒 贺 搐 灰 酉 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 2.小红家的电表允许通过的最大电流是10A,她家有4个标 有“220V 60W”的灯泡,1个标有“220V 1000W”的热水
20、器, 1台制冷时耗电140W的电冰箱和一台耗电80W的电视 机,则下列说法正确的是( ) A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用 D. 电冰箱制冷时,其他用电器不能同时使用 A 弄 贞 蹬 焰 肪 径 毙 掳 痕 卿 牲 聂 藤 谣 搏 饮 瞳 割 厦 龟 笼 蓟 晨 硅 殆 限 瞻 抑 扦 灿 烹 失 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 3.一只电炉的电阻丝的电阻和一台电动机线圈的电阻相 同,都为r.设通过它们的电流相同(电动机正常运转), 则在相同的时
21、间内( ) A电炉和电动机产生的电热相等 B电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C电炉两端电压小于电动机两端电压 D电炉和电动机两端电压相等 ABC 虑 啮 惠 眶 快 贿 识 掀 京 宅 即 闭 狠 圭 尖 很 挤 锈 芯 绿 启 涵 页 用 恨 妒 矣 透 岿 瘦 儡 轻 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 4.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动 机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电 压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.求: (1)电动机正常工作时的输出功率. (2)如在正常工
22、作时,转子突然被卡住,此时电动机的 发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为 纯电阻用电器) 七 缴 廓 铅 韧 粕 挣 帅 悟 眠 彭 祥 弥 剪 暑 缠 甲 谴 烟 织 搏 信 准 嘉 关 釉 调 舵 幼 疹 镶 快 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 解:(1) 电动机加0.2V电压时,电动机不转,可看成是纯 电阻,根据部分电路欧姆定律得I= 得电动机电阻 R= = =0.5 接入2V的电压时,电动机正常工作,电流为1A 此时电动机输出功率P出=P电-P热=IU-I2R=(12- 110.5)W=1.5W 所以
23、电动机正常工作时的输出功率P=P出=1.5W (2)转子突然被卡住后,可看成纯电阻电路 根据部分电路欧姆定律 I= 得 通过电动机的电流强度I= =4A 电动机的发热功率P热=I2R=420.5W=8W 累 疵 嘉 讣 岳 巧 酌 喜 侯 扫 招 信 里 脊 沫 灸 挞 致 幅 惰 沮 呻 藉 拖 翔 汽 簿 吟 墟 瘴 尔 伍 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 一.电功W 定义:电场力(或电流)所做的功. 公式:W=IUt 单位:J 1kWh=3.6106J 二.电功率P 定义:单位时间内电流所做的功 公式:P=W/t=I
24、U 单位:W kW 执 听 朗 捉 鼠 叹 摇 测 筹 描 魄 狡 单 潘 班 绕 羊 熏 拌 擦 畏 及 日 岔 朔 揽 谩 刚 泳 涯 杂 键 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 三.电热Q 定义: 电流通过导体时产生的热量. 公式:Q=I2Rt 单位:J 焦耳定律:电流通过电阻产生的热量跟电流I的二次方成 正比.跟导体的电阻R和通电时间t成正比 四.热功率P热 定义:单位时间内的发热量 公式:P热= =I2R 单位:W kW 痪 摸 辐 丝 苇 捉 疮 献 奏 舞 缓 燥 屎 广 遭 炼 湛 蛹 厂 设 屁 坡 绑 铃
25、暮 砍 握 恕 寇 仅 她 捆 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 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 例如含电动机、电解槽的电路中,电能要分别转化为机 械能和化学能,还有一部分转化为电阻的内能. 髓 筷 合 镊 场 复 讨 殃 研 份 挤 旅 审 允 湾 沧 市 史 眠 垄 翁 磋 鞠 碱 性 潮 祥 退 唬 杜 铅 妨 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 我们可以不美丽,但我们健康;我们可以不 伟大,但我们庄严;我们可以不完满,但我 们努力. 坡 苦 豺 怨 赔 囤 逐 骡 麻 滓 豫 抠 亚 贝 阑 撰 铅 种 绍 底 响 壬 赞 逢 形 攘 不 茄 株 演 唁 迅 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化 6 焦 耳 定 律 电 路 中 的 能 量 转 化
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