《高二物理焦耳定律》PPT课件

《焦耳定律》ppt课件

在误差允许范围内，纯电阻电路中P电=P热；非纯电阻电路中P电>P热。
12
实验延伸
思考1 小电机转动时，如何计算机械功率P机械？ P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时，如何计算时间t内做的机械功W机械？ W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上，经常看到的输入功率和输出功率跟本节课中哪些物理量是对应的？内阻上消耗的功率呢？
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇（电动机）
蓄电池（充电）
3
思考
问题2 功是能量转化的量度，电能转化的量度是什么？问题3 静电力做功与电流做功的关系？
4
电功的推导
例 1 一段电路两端的电势差为 U ，电荷从电路一端定向移动到另一端所用的时间为t，形成的电流为I，
试求： 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q？ 2 时间t内电流做的功？
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉，试计算在时间 t 内电炉产生的热量Q。
6
P =UI电功率和热功率电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
（消耗电能的总功率）
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
（电能转化为内能的那部分功率）
8
实验电路图
纯电阻电路
非纯电阻电路

高二物理 2.51焦耳定律课件

微波炉 220
台灯 220
～150
300～ 800
100～ 150
800～ 1200
40～60
二、焦耳定律
1.内容：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
Q I 2Rt
这是计算电热普遍适用的公式。
焦耳定律既适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
• 纯电阻电路：只含有电阻的电路,如电炉、白炽灯、电烙铁、电熨斗、电饭锅、转子被卡住的电动机等.
• 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动、电解槽在发生化学反应的电路．
想一想：
电热水器烧水时，同样是有电流通过，为什么电热水器会放出大量的热来烧开水，而连接的导线几乎感觉不到热呢？
有时候人们为了减小电阻，会特意使导线短点儿、粗点儿
2．热功率：
单位时间内导体的发热量．
P Q I2R
2、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。
小结：１．电功 W UIt
２．焦耳热 Q I 2Rt
３．电功率 P W UI t
４．热功率 P Q I 2R t
例题：
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ CD ）
第二章恒定电流
第5节焦耳定律
授课人：徐红玲
想想它们有什么共同点？
什么是电流的热效应？
导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。
一、电功和电功率 1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功.
q=It W=UIt
W=qU
电功： W=UIt

高中物理焦耳定律ppt课件

η = 60％
例8 某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量 m = 50kg，电源电动势ε＝110V．不计内阻及各处的摩擦，当电动机
以v = 0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I = 5A，由此可知电动机线圈的电阻 R = 4 Ω。
例 9 使用功率为 2kW 的加热装置把 2 kg 的水从 200C加热到1000C，用了 10 min。已知水的比热容 C = 4.2×103J/(kg·0C)，这个装置的效率是多大？
包权
人书友圈7.三端同步
问题与练习
例1、一根电阻丝在通过 2C 的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为（ BD ） A．U＝4V B．U=8V C．E＝16J D．E=32J
2 电功率
（1）定义：单位时间内电流所做的功
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荷的静电力做所做的功，也叫做电流所做的功。
电场力对自由电荷做正功
电势能 __减__少___
电能转化为其他形式的能量
（2）电功定义：
电场力做功：W= __q_U____ 电荷量： q = ___I_t___
所以 W = IUt
（3）电功单位：焦耳（J）千瓦·时（kW·h）

高二物理专题课件第2章第5节《焦耳定律》课件(新人教版选修3-1)

• 【方法总结】 • 处理电路中的能量转化问题时，一要明确电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，二要清楚题目求解的是电功还是电热，再选用相应的公式求解．
•
纯电阻电路中电功、电功率的分析与计算 • 某投影机有10个相同的强光灯 L1～L10(“24 V 200 W”)和10个相同的指示灯X1～X10(“220 V 2 W”)，将其连接在220 V交流电源上，电路如图，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则 ( )
• 3．串、并联电路中的功率关系
串联电路功率分配功率关系 P1 R1 ＝ P2 R2 P＝P1＋P2＋…＋Pn 并联电路 P1 R2 ＝ P2 R1 P＝P1＋P2＋…＋Pn
• “负载”、“负荷”与“电阻”的区别 • “负载”或“负荷”是对用电器功率特征的一种习惯称谓．通常说“负载”或 “负荷”大，是指用电器的功率大，并不是用电器的“电阻”大．在一般情况下，“负载”大的用电器电阻反而小，如“220 V 60 W”与“220 V 100 W” 的两个灯泡，后者功率较大，电阻却较小．
• C．电功W＝UIt在任何电路中都适用，Q ＝I2Rt只在纯电阻电路中适用 • D．电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，只适用于纯电阻电路 • 【分析】 W＝UIt和Q＝I2Rt两公式的适用条件是判断问题的依据． • 【解析】 W＝UIt适用于求一切电路中的电功，Q＝I2Rt适用于求一切电路中的电热．在纯电阻电路中，W＝Q，在非纯电阻电路中，W＞Q.B选项正确． • 【答案】 B
• 电热是电能转化为内能的量度．只要电路中有电阻元件，电流通过电路时必产生电热，焦耳定律是一切电路中计算电热的普适公式．
2．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量叫热功率． Q (2)表达式：热功率即电能转化为内能的功率P＝ t ＝ I2 R . (3)单位：瓦特，符号W. (4)实质：电能转化为内能的功率．

高中物理《焦耳定律》课件

第5节焦耳定律核心素养定位>>>1.理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质。

2.理解电功和电热的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。

3.理解电功率和热功率的区别，会计算电功率和热功率。

4.能从能量守恒角度理解焦耳定律。

01 D课前自主学习KEQIANZIZHUXUEX L ---一、电功和电功率1.电功(i)电流做功的实质：导体中的01恒定电场对自由电荷的02静电力在做功。

结果自由电荷的电势能胆3减小,其他形式的能增加。

(2)公式：Wl= P4uito即电流在一段电路中所做的功等于这段电路也5两端的电压、也6电路中的电通、07通电时间三者的乘积。

(3)单位：国际单位是_型焦耳,符号是因」。

(4)意义：描述电能转化为其他形式能的多少。

2.电功率(1)定义：单位时间内四电流所做的功。

(2)公式：11P=UI。

(3)单位：超瓦特,符号是篁W.o(4)意义：描述画电能转化为其他形式能的快慢或者是电流做功的快慢。

二、焦耳定律1.内容：电流通过导体产生的热量跟回中流的二次方成正比、跟也2导体的电阻及03通电时间成正比。

2.表达式：Q =四2Rt。

3.热功率热功率意义：表示电流发热05快慢的物理量公式：P 热=07 ?= 08 I2R,单位：瓦特（W）定义：单位时间内的06发热量I到一切（1）电功与电能的单位相同，电功就是电能。

（）（2）电功率越大，电功越大。

（）（3）电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。

（）（4）根据I=UR、P=UI可导出P = U■，该公式可用于任何用电器。

（）（5）电流通过电解槽时，电功大于电热。

（）提示：（1）X （2）X （3）x （4）X （5），[02」课堂探究评价KETAMLJANJIUFNqiA课堂任务口电功和电功率仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1:如图，在导体中恒定电场的作用下，电荷q沿静电力方向移动，电势降低U,静电力对电荷做功多少？提示：W= qUo活动2:电荷沿静电力方向移动，电流对外做功，你能导出电功W与电流I 的关系吗？提示：由活动1, W= qU,设q电势降低的过程所用时间为t,则任一截面t时间内通过的电荷量为q,即电流I=q代入上式得W= UIto活动3:根据上述活动，如何表示电流做功的快慢？提示：做功快慢用功率来表示，即P=\,结合W= UIt,可得P=UI。

高中物理——焦耳定律32页PPT

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。 ——左
高中物理——焦耳定律
41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。 ——马克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。— —贝卡利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进步。— —杰弗逊 44、人类受制于法律，法律受制于情理。— —托·富勒
45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。—— 罗伯斯庇尔
Байду номын сангаас
56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。 ——库法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。— —吕凯特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。 ——笛卡儿

高二物理焦耳定律3(PPT)2-1

2.关系式：Q=I2Rt
（电能转化为内能的部分）
三、热功和热功率
1.电热:电流通过导体产生的热量.热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率
P=Q/t=I2R
电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功
(电能转化为其他形式的能)
W=UIt
电功率:单位时间内电流做的功叫电功率
P＝W/t＝UI
•
；相亲相亲
捕蝇草（Catchfly）属于维管植物的一种，是很受欢迎的食虫植物，拥有完整的根、茎、叶、花朵和种子。它的叶片是最主要并且明显的部位，拥有捕食昆虫的功能，外观明显的刺毛和红色的无柄腺部位，样貌好似张牙利爪的血盆大口。盆栽可适用于向阳窗台和阳台观赏，也可专做栽植槽培养；是原产于北美洲的一种多年生草本植物。据说因为叶片边缘会有规则状的刺毛，那种感觉就像维纳斯的睫毛一般，所以英文名称为Venus Flytrap，在茅膏菜科捕蝇草属中仅此一种，捕蝇草被誉为自然界的肉食植物。捕蝇草仅存于于美国的南卡罗莱纳州东南方的海岸平原及北卡罗莱纳州的东北角。然而，在原产地的捕蝇草在生存上却受到人类活动的威胁。人口快速增加因而剥夺捕蝇草的生存空间，而且因为人为干预自然野火的发生，使得这些地区开始长出一些小型灌木，因而遮蔽捕蝇草的阳光。因此，捕蝇草被试着引入其他地区进行复育，像是新泽西州和加州。在佛罗里达州已顺利归化，而成为很大的族群。中心部位生长出来，属于轮生的叶子，显连坐状以丛生的形态生长。中央长出来扁平或者细线状好似翅膀形状的是属于叶柄的部分，原生种的叶柄是扁平如叶片一般，因为反而像是叶子，所以也称做假叶。叶柄的末端带有一个捕虫夹，这才是会捕捉昆虫的叶子的部分，正面分布有许多的无柄腺，一般是红色或者橙色，越接近叶绿的地方的无柄腺就越少，这部分是分泌消化液来分解昆虫或者吸收昆虫的养分的部位。叶绿长有齿状的刺毛，刺毛的基部有分泌腺，会分泌出粘液，作用是防止昆虫挣脱和叶瓣粘合。这种的叶子拥有捕捉昆虫的特殊功能，和特殊的模样，属于变态叶中的“捕虫叶”。因为新叶都是从中心产生，故越外层的叶子就越老。在最外层的叶柄基部有时还会产生新的侧芽。捕蝇草的叶柄有两种型态发生，有的捕蝇草叶柄细长，达7～16公分长，而且朝向空中伸展；有的捕蝇草则长出短胖

云南省昭通市实验中学高二物理《焦耳定律》课件

“当电动车遇上八达岭 ”为什么会容易烧掉吗?
目标检测:
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 4.5A 48.4Ω
课
堂
纯电阻电路
小
非纯电阻电路
结
是否只有电阻是否完全转化为内能是否遵循欧姆定律
电功 W= UIt 电功率 P=UI
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！歇菜了！烧掉了!
为什么呢？
§5、焦耳定律
电场力对自由电荷做的功
W=UIt
P=W/t=UI
在一段电路中电场力所做的功,也就是通常说的电流所做的功,简称电功. 单位：J kWh(度) 1kWh=3.6×106J
单位时间内电流所做的功电功率
单位： W kw
小试牛刀
= =
> >
电热 Q=I2Rt 热功率：பைடு நூலகம்P热=I2R
为什么呢？
从能量转化的角度思考：
卡住与正常运转有什么区别
纯电阻电路
电能W
W=UIt 电功等于电热 Q=I2Rt
卡住
内能Q 焦耳定律
电热
运转
非纯电阻电路: 电能W
W=UIt
M
内能Q+其它形式的能
Q=I2Rt 电功大于电热
电功：W= UIt 电功率：P=UI
电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
你知道了吗?

高中物理课件-人教版选修3-焦耳定律(共17张PPT)

两种电路比较内容
纯电阻电路
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把
元件特点电路中只有电阻元件电能转化为其他形式
能的用电器
欧姆定律
服从欧姆定律 I＝UR
不服从欧姆定律：
U>IR
或
U I<R
电流做功全部转化为电电流做功除转化为内
能量转化热即电能全部转化为导能外还要转化为其他
体的内能
形式的能
元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
M R
V
U
小
结电功和电功率、电热和热功率
1.电功: W=IUt
2.电功率:
P
W t
=IU
3.电热: Q=I2Rt
4.热功率:
P=
Q t
=I2R
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
p U 2 (纯电阻) R
3、热功率 (1)定义:单位时间内的发热量.
(2)公式: P=Q /t=I2R
纯电阻电路
纯电阻电路：只含有电阻的电路、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．电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
满足欧姆定律
非纯电阻电路
纯电阻电路与非纯电阻电路
电功电热电功率热功率
纯电阻电路 W＝IUt＝I2Rt＝UR2t Q＝IUt＝I2Rt＝UR2t
P＝IU＝I2R＝UR2 P＝IU＝I2R＝UR2
非纯电阻电路 W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R

高二物理竞赛焦耳-楞次定律PPT(课件)

是内电路上的电势降落，叫内电压.
u
1
e
E
1
e
E
2 m 但在非纯电阻电路中（如含有电动机等输出设备）电功和电热两者不相等。
大量电子不断地与晶格碰撞。
e
2 me v
金属具有晶格点阵结构；
若导体内自由电子（载流子）密度为n，则解：两根铜管分别作为一个等势面，电流
金属内自由电子在电场E作用下，会在热运动的同时逆电
自由电子同原子实碰撞，只能在连续两次碰撞的时间间隔内
解：两根铜管分别作为一个等势面，电流
2
闭合电路的电流方向和电势的变化
ne 外电路中，电场力是做正功的，电荷的电势能减小。
j n e u E E 由经典电子论导出的结果只能定性说明金属导电的规律由上式计算出的电导率与实际相差甚远.
2m v 若导体内自由电子（载流子）密度为n，则
自由电子的定向运动是一段一段加速运动的衔接，各段加速运动都从定向速度为0开始。
欧姆定律的经典解释
金属内自由电子在电场E作用下，会在热运动的同时逆电
场E的方向附加一个定向加速度
a
e
E
me
3
自由电子同原子实碰撞，只能在连续两次碰撞的时间间隔内得以定向加速，从统计角度考虑，平均定向运动速度为
2、
自由电子与正离子碰撞时将在电场力作用下增加的动能传给了正离子，使正离子无规振动的能量增大，这在宏观上表现为导体温度升高。
2、是内电路上的电势降中落，（叫内如电压含. 有电动机等输出设备）电功和电热两者不相等。
电功率则为
P A IU I 2R U 2
t
R
1
焦耳－楞次定律的微分形式
热功率密度：纯电阻导体内单位体积内的热功率。

人教版高二物理选修3-1第二章焦耳定律(22张)-PPT优秀课件

3、某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，忽略电动机发热损失，求：电动机空载时的输出功率。
若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，在上述前提下，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg，g＝10m/s2）
目标检测:
2、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
4.5A
48.4Ω
3.两个电阻分别标有“1A,4W”和“2A,1W”字样,则它们的电阻之比是( )
A.2∶1 B.16∶1 C.4∶1 D.1∶16 答案:B
解析 :由公式 PI2R,有 RIP 2,R11 44 ,R22 12 1 ,故 R116 ∶ 1,B正确 . 4 R2
人教版高二物理选修3-1 第二章第 5 节焦耳定律(共 22张P PT)
6.在如图2-4-5所示的电路中,R1=R3<R2=R4,在A､B 两端接上电源后,试比较各个电阻消耗的电功率P 的大小( )
A.P1=P2<P3=P4 B.P2>P1>P4>P3 C.P2>P1>P3>P4 D.P1>P2>P3>P4 答案:C
5.如图2-4-3所示的电路中,L1､L2是两个不相同的小灯泡,a､b间有恒定的电压,它们都正常发光.当滑动变阻器的滑动头向右滑动时,发生的现象是( )
A.L1亮度不变,L2变暗 B.L1变暗,L2变亮 C.电路消耗的总功率变大 D.流过滑动变阻器的电流减小答案:BD

人教版高中物理《焦耳定律》优秀PPT课件

如C图所．示，接灯L在1、L42都4为0“V11的0V 电60W路”，上灯L3时、L4的都为功“1率10V为40W1”6，0W
可行的方法是（）A C．电路消耗的总功率为60W
8AD，这．时电接动机在正常2工2作0，V则吸的尘器电的效路率是上多少时？(的60%功）率为40W
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物时，电路中的电流强度I=5. A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？(60%）微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0. 实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0. 则电场力做功W=qU即：W=UIt 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 A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
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）