焦耳定律新课标新人教版高中物理选修31.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.5,焦耳定律,第1页,第1页,教学目的,（一）知识与技能,1,、理解电功概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做功，理解电功公式，能进行相关计算。,2,、理解电功率概念和公式，能进行相关计算。,3,、知道电功率和热功率区别和联系。,（二）过程与办法,通过推导电功计算公式和焦耳定律，培养学生分析、推理能力。,（三）情感、态度与价值观,通过电能与其它形式能量转化和守恒，进一步渗入辩证唯物主义观点教育。,第2页,第2页,【,教学重点,】,电功、电功率概念、公式；焦耳定律、电热功率概念、公式。,【,教学难点,】,电功率和热功率区别和联系。,【,教学办法,】,等效法、类比法、比较法、试验法,【,教学仪器,】,灯泡（,36 V,，,18 W,）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机,第3页,第3页,一、电功和电功率,如图一段电路两端电压为,U,，通过电流为,I,，在时间,t,内通过这段电路任一横截电荷量,则,电场力做功即：,第4页,第4页,1,电功：在一段电路中电场力所做功，也就是通常所说电流所做功，简称为电功,电流在一段电路上所做功等于这段电路两端电压,U,、电路中电流,I,和通电时间,t,三者乘积,在国际单位制中电功单位是焦（,J,），惯用单位有千瓦时（,kWh,）,.,1kWh,3.610,6,J,第5页,第5页,2,电功率：单位时间内电流所做功,（）一段电路上电功率,P,等于这段电路两端电压,U,和电路中电流,I,乘积,（）电功率表示电流做功快慢,（）单位：在国际单位制中是瓦（,W,），惯用单位尚有毫瓦（,mW,），千瓦（,kW,）,1kW,10,3,W,10,6,mW=10,-3,MW,第6页,第6页,额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标称功率是,额定功率,，用电器在实际电压下工作功率是,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,）,220,220,220,220,220,额定功率（,W,）,150,300,800,100,150,800,1200,40,60,第7页,第7页,二、电功率和热功率,1,电流做功过程，是电能转化为其它形式能量过程,电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；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，减少电势能转化为电荷动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动功效传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能,第8页,第8页,2,焦耳定律：,电流通过导体时产生热量,Q,等于电流,I,二次方、导体电阻,R,和通电时间,t,三者乘积,焦耳定律适合用于纯电阻电路，也适合用于非纯电阻电路,纯电阻电路：,只含有电阻电路、如电炉、电烙铁等电热器件构成电路，白炽灯及,转子被卡住电动机,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电路,第9页,第9页,热功率：单位时间内导体发热功率叫做热功率,热功率等于通电导体中电流,I,二次方与导体电阻,R,乘积,第10页,第10页,I,额,=P,额,/U,额,=1000/220A,4.5A,例,1,：规格为“,220V,，,1000W”,电炉，求：,1,.,电炉正常工作时，通过电阻丝电流,2.,电炉电阻,2.,电炉电阻：,R=U,额,2,/P,额,=220,2,/1000,解：,1.,由,P=UI,知，电炉正常工作时：,=48.4,第11页,第11页,探究试验：,给你玩具电风扇,1,台、干电池,2,节、电压表和电流,表各,1,只、导线若干。,请你设法测出电风扇直流电阻，以及电风扇工,作时总功率,(,电功率）和输出机械功率。,第12页,第12页,运,行情况,物理量,电 压,U,（,V,）,电 流,I,（,A,）,电 阻,R,（,）,总功率,电功率,（,UI,）,（,W,）,热功率,I,2,R,（,W,）,机械功率,UI,I,2,R,（,W,）,转动,3,0.08,卡 住,3,0.1,30,0.24,0.192,0.048,0.3,0.3,0,30,第13页,第13页,纯电阻电路,:,电能,内能,Q,I,2,Rt,W,UIt,=,I=U/R,M,非纯电阻电路,:,电能,内能,+,其它形式能,W,W,-,Q,Q,UIt,I,2,Rt,I,U/R,阐明：欧姆定律不适合用于非纯电阻电路！,指某段电路在某段时间内消耗所有电能,!,指转化为内能那部分电能,!,第14页,第14页,纯电阻电路,:,非纯电阻电路,:,电能,内能,电能,内能,+,其它形式能,Q,I,2,Rt,W,UIt,=,I=U/R,电功,=,电热,：,W,=,Q,=,UIt,=,I,2,Rt,=U,2,t/R,电功率,=,热功率,：,P,=,P,热,=,UI,=,I,2,R,=U,2,/R,M,W,W,-,Q,Q,UIt,I,2,Rt,I,U/R,电功：,W=UIt,电热：,Q=I,2,Rt,电功率：,P=UI,热功率：,P,热,=I,2,R,第15页,第15页,例,2,加在某台电动机上电压是,U,，电动机消耗电功率为,P,，电动机线圈电阻为,r,，则电动机线圈上消耗热功率为（）,A,P,B,U,2,/r,C,P,2,r/U,2,D,P-P,2,r/U,2,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,=I,2,R,第16页,第16页,3,电功率与热功率,（,1,）区别：,电功率是指某段电路所有电功率，或这段电路上消耗所有电功率，决定于这段电路两端电压和通过电流强度乘积；,热功率是指在这段电路上因发热而消耗功率决定于通过这段电路电流强度平方和这段电路电阻乘积,（,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它形式功率之和,第17页,第17页,例题：,对计算任何用电器电功率都合用公式是（,）,第18页,第18页,解析：,电功率计算普通公式为,用电器有是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等）有是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）,只有是在纯电阻用电器前提下，才可由,改写电功率表示式,因此，正确选项为,C,、,D,第19页,第19页,小结：,电功,电功率,热功率,焦耳热,第20页,第20页,