人教版高中物理选修3-1 第2章第5节焦耳定律 (共20张PPT)
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高中物理选修3-1课件 第二章 第5节 焦耳定律
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对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可 能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。
对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电 阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－ IB)×110，而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110，
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[即时应用]
结束
1．在直流电路中，两个电阻的阻值之比R1∶R2＝2∶1，通过
的电流之比I1∶I2＝2∶1，则在相等时间内两个电阻产生
的热量Q1∶Q2为
()
A．1∶1
B．2∶1
C．4∶1
D．8∶1
解析：两个导体的电阻阻值之比是2∶1，通过的电流之比是
2∶1，通电时间t相同，则产生的热量之比
常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？
提示：不同。“220 V 40 W”的白炽灯通电时将电能全部
转化为内能，而“220 V 40 W”的电动机，通电后消耗的
电能大部分转化为机械能，剩余的小部分才转化为内能。
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结束
知识点一 串、并联电路中电功率的分析与计算
1．串联电路 各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比
(2)滑动变阻器消耗的功率最小时电路总 R
，可知：RA＜RB，对于A电
路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110 V，B灯被烧 毁，A错误。
对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电 阻更小于RB，所以UB＞U并，B灯被烧毁，B错误。
人教版选修3-1 第二章恒定电流 第五节焦耳定律 课件
从能量转化与守恒角度理解纯电阻电路和非纯电阻电路中， 电功和热功的关系
说方法
教法：本节课我采用问题驱动法；推理法；类比法；归
纳法；
学法：实验探究法，使学生在探究中学习，在合作中突
破重难点。通过设疑启发学生思考，通过练习强化理解加 深记忆。
说教学过程
第五讲 《焦耳定律》
创设情境 导入新课
自主 学习
过程与方法
通过相关的生活实例和实验探究，让学生理解电流做功的本质就是电能 转化成其他形式能地过程。
情感、态度与价值观
1.通过学习，进一步体会能量守恒的普适性。 2.培养学生探索自然规律的科学态度，体会“物理来源于生活，更应用 生活的本质”。
说重难点
重点：
掌握电功、电功率与电热、热功率的计算方法。
难点：
第三环节：合作探究
问题3：电动机不转时，相当于一个什么元件？
问题4：高速运转的电动机由于发生机械故障，突然停止转 动，可能会发生什么情况？ （此处引入一个电风扇由于运转 不畅而引发的起火实验小视频）
第三环节：合作探究
电动机的输出功率
问题5：针对实验结果分析，实验中发现：电动机转动时， 电功率（UI）大于热功率（I2R），两者的差值到哪儿去了？
P出=UI-I2R
第四环节：巩固延伸
活动四、探究电功和电热的关系
⑴ 纯电阻电路 ⑵ 非纯电阻电路
设计意图：以类比、归纳的方式为学生呈现两种不 同电路中电功和电热的关系，放在一张画面上，给 学生形成视觉冲击，增加学生理解及记忆。
纯电阻电路:
R
I=U/R电能W Nhomakorabea→ 内能
Q
IUt
=
I2Rt
电功 = 电热: W= IUt = U2t/R =I2Rt =Q
说方法
教法：本节课我采用问题驱动法；推理法；类比法；归
纳法；
学法：实验探究法，使学生在探究中学习，在合作中突
破重难点。通过设疑启发学生思考，通过练习强化理解加 深记忆。
说教学过程
第五讲 《焦耳定律》
创设情境 导入新课
自主 学习
过程与方法
通过相关的生活实例和实验探究，让学生理解电流做功的本质就是电能 转化成其他形式能地过程。
情感、态度与价值观
1.通过学习，进一步体会能量守恒的普适性。 2.培养学生探索自然规律的科学态度，体会“物理来源于生活，更应用 生活的本质”。
说重难点
重点：
掌握电功、电功率与电热、热功率的计算方法。
难点：
第三环节：合作探究
问题3：电动机不转时，相当于一个什么元件？
问题4：高速运转的电动机由于发生机械故障，突然停止转 动，可能会发生什么情况？ （此处引入一个电风扇由于运转 不畅而引发的起火实验小视频）
第三环节：合作探究
电动机的输出功率
问题5：针对实验结果分析，实验中发现：电动机转动时， 电功率（UI）大于热功率（I2R），两者的差值到哪儿去了？
P出=UI-I2R
第四环节：巩固延伸
活动四、探究电功和电热的关系
⑴ 纯电阻电路 ⑵ 非纯电阻电路
设计意图：以类比、归纳的方式为学生呈现两种不 同电路中电功和电热的关系，放在一张画面上，给 学生形成视觉冲击，增加学生理解及记忆。
纯电阻电路:
R
I=U/R电能W Nhomakorabea→ 内能
Q
IUt
=
I2Rt
电功 = 电热: W= IUt = U2t/R =I2Rt =Q
人教版高中物理选修3-1第二章焦耳定律课件(20页)-PPT优秀课件
的电荷量 q It．
则电场力做功 W qU 即：WUIt
1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就 是通常所说的电流所做的功，简称为电功．
WUIt
电流在一段电路上所做的功等于这段电路 两端的电压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积．
在国际单位制中电功的单位是焦（J）， 常用单位有千瓦时（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
2．电功率：单位时间内电流所做的功
P பைடு நூலகம் UI t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢． （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．
1kW＝103W＝106mW=10-3MW
第二章《恒定电流》
第五节
《》
复习回顾 ：
串、并联电路的规律和欧姆定 律及综合运用
• 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷 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？
• 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转 化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例 子：电能→机械能，如电动车。电能→内 能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。
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） ×60J =6.5×104J
人教版高中物理选修3-1 第二章第5节 焦耳定律 课件（共20张PPT）【PPT优秀课件】 -精美 版
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例2：一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压 后， 消耗的功率是66W。求：
则电场力做功 W qU 即：WUIt
1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就 是通常所说的电流所做的功，简称为电功．
WUIt
电流在一段电路上所做的功等于这段电路 两端的电压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积．
在国际单位制中电功的单位是焦（J）， 常用单位有千瓦时（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
2．电功率：单位时间内电流所做的功
P பைடு நூலகம் UI t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢． （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．
1kW＝103W＝106mW=10-3MW
第二章《恒定电流》
第五节
《》
复习回顾 ：
串、并联电路的规律和欧姆定 律及综合运用
• 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷 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？
• 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转 化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例 子：电能→机械能，如电动车。电能→内 能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。
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） ×60J =6.5×104J
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例2：一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压 后， 消耗的功率是66W。求：
人教版高中物理选修(3-1)2.5《焦耳定律》ppt课件
性，电阻 R2 上无电流流过．已知电阻 R6 所消耗的电功率为 1W，
则六个电阻所消耗的总功率为( )
A．6W
B．5W
C．3W
D．2W
解析：等效电路如题图 5 所示，I2＝0. ∵UR62＝UR2＝1 W，R1U＋2R3＝2UR2＝0.5 W，R4U＋2R5＝2UR2＝0.5 W， ∴P＝(1＋0.5×2)W＝2 W.
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
第二章 恒定电流
课时5 焦耳定律
课
课Байду номын сангаас
堂
后
作
作
业
业
课堂基作础业训45练分钟
限时：45分钟 总分：100分
一、选择题(8×5′，共 40 分) 1 ． 两 个 绕 线 电 阻 分 别 标 有 “100Ω 40W”则它们允许的额定电流之比是( )
10W” 和 “20Ω
A. 5/5 C. 5/10
B. 10/20 D．1/2000
解：电风扇工作时，其电路不是纯电阻电路，它从电源获 取的电功率一部分转化为线圈的发热功率，另一部分转化为扇 叶转动时的机械功率．它们三者之间的关系为：P 电＝P 热＋P 其 机． 中 P 电＝UI，P 热＝I2R.
电风扇接在 220 V 电压下正常工作，电流大小为 I 额＝P 额/U 额＝(66/220)A＝0.3 A.
人教版高二物理选修3-1 第二章 第5节 焦耳定律(共22张PPT)
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P
I2 R , 有R
P=Fvsin30°=Gvsin30°=mgvsin30°=60kg×10N/k
同时乘载的最多人数：
n= △P = 3000W
P
120W
=25（人） 故答案为：1900W；25．
随堂验收 1.以下说法中,正确的是( ) A.电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的
过程 B.电能转化为机械能的过程是能量转移的过程 C.电池使灯泡发光是化学能转化为电能､电能的一部
U、I对应同一段电路（用电器、用电区域）
2、电功率
1）定义： 单位时间内电流所做的功
P=W/t=UI
2）单位： W kw
3）物理意义：量度1s内，电能的减少值； 4）注意：公式适用于一切电路；
U、I对应同一段电路（用电器、用电区域）
3、焦耳定律
1）实验定律内容：
Q=I2Rt
2）理论推导：
t时间内，R上消耗电能 全部转变为热能 时，
热功率：
>
P热=I2R
一切电路的热功率
计算
例题：一台电动机，线圈电阻是0.4Ω， 当电动机两端加220V电压时，通过电动机 的电流是50A。这台电动机每分钟做多少 机械功？
补充：用该电动机匀速提升重20000N的货物， 货物上升的速度多大？
1、额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8Ω ， 正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J，则电 动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的 电能转化成机械能？发动机输出功率多大？
高二物理 第二章 第5节《焦耳定律》课件(选修3-1)
[答案]
(1)35 W
1W
(2)1 210 W
1 210 W
2.如图 2－5－1 所示，R1＝20 Ω，电动机 M 绕组 R2＝10 Ω，当开关打开时，电流表示 数为 0.5 A； 当开关合上时， 若电压 U 不变， 电流表的示数 I 及电路消耗的功率 P 应是图 2－5－1 ( A.I＝1.5 A C.P＝15 W B.I<1.5 A D.P<15 W )
1.一根电阻丝，通过 2 C 电荷量所消耗的电能是 8 J。若在相同 的时间内通过 4 C 的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的 电能分别是 A.4 V,16 J C.4 V,32 J B.8 V,16 J D.8 V,32 J ( )
解析：设电阻丝电阻为 R，开始所加电压为 U1，则 W1＝q1U1，即 8＝2U1，故 U1＝4 V。 设后来所加电压为 U2，产生的热量为 W2，则 q2 U2 I2 ＝ t ＝ R q1 U1 又 I1＝ t ＝ R ① ②
[重点诠释] 1.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
2.额定功率和实际功率 (1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率。当用电器 两端电压达到额定电压 U 额时，电流达到额定电流 I 额，电功率也 达到额定功率 P 额，且 P 额＝U 额 I 额。 (2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率。 为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。
答案：BC
[例 1]
一只规格为“220 V
2 000 W”的电炉，求在正常
工作时的电阻。若电网电压为 200 V，求电炉的实际功率。在 220 V 电压下，如果平均每天使用电炉 2 h，求此电炉一个月要 消耗多少度电？(一个月＝30 天)
高中物理选修3-1：2.5焦耳定律 课件 (共31张PPT)
问题
• 1.电功与电热是相同的概念吗？ • 2.电功和电热的数值总是相等吗？ 3 一根电阻丝，通过 2 C 电荷量所消耗的电 能是8 J．若在相同的时间内通过4 C的电荷 量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分 别是( ) • A．4 V 16 J B．8 V 16 J • C．4 V 32 J D．8 V 32
• （二）过程与方法 • 通过有关实例，让学生理解电流做功的过
程就是电能转化为其他形式能的过程。 • （三）情感态度与价值观 • 通过学习进一步体会能量守恒定律的普 遍性。
重点与难点：
重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转 化关系缺乏感性认识，接受起来比较 困难。
上节课内容
• (2)热功率：单位时间内的发热量，即P＝ Q/t＝I2R。 • 思考并讨论：电路中电流对导体做的功是 否等于导体内产生的热量呢？
出现结果
• 一般认为，W＝IUt，又由欧姆定律，U＝ IR，所以得出W＝I2Rt，电流做这么多功， 所以，放流做功全部转化为内能增量？ 有无可能同时转化为其他形式能？ • ●什么电路中Q＝W？什么电路中W≠Q？ (W＞Q)？为什么？举实例 • ●欧姆定律I＝U/R及变形公式适用条件是 什么？为什么？
答案
• • • • 1 D 2(1) 5A (2)55ow (3)53kg
本节小结
• 比较UIt和I2Rt的区别和联系，从能的转化 与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻 电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路 中，电能全部转化为电热，故电功W等于电 热Q；在非纯电阻电路中，电能的一部分转 化为电热，另一部分转化为其他形式的能 (如机械能、化学能)，故电功W大于电热Q。
• • • •
特别提示
人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 课件 (共24张PPT)
q U 分析：利用W＝qU可求出电压U1，再由I＝ t ＝ R 可以求出U2，然 后利用W＝qU求W2. 解析：设电阻丝电阻为R，开始所加电压U1，则 W1＝q1U1 即8＝2U1 ∴U1＝4 V 设后来所加电压为U2，产生的热量为W2，则 q2 U2 q1 U1 I2＝ t ＝ R ，又I1＝ t ＝ R q2 4 解得U2＝q U1＝2×4 V＝8 V， 1 W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J.
变式迁移 2．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( B ) A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt＝W＝I2Rt
知能演练
基础巩固 D ( 1．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是 A．通过的电流大的灯泡 B．两端电压大的灯泡 C．电阻值大的灯泡 D．消耗电功率大的灯泡 )
2．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的 灯泡，下列说法正确的是( ) A．接在110 V的电路上时的功率为20 W B．接在110 V的电路上时的功率为10 W C．接在440 V的电路上时的功率为160 W D．接在220 V的电路上时的功率为40 W
U2 0 解析：先求出R，R＝ P U2 U2· P P实＝ R ＝ U2 . 0
答案：D
变式迁移 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
二、焦耳定律和热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比． (2)表达式：Q＝I2Rt. (3) 适用范围： Q ＝ I2Rt 是电热的定义式，可求任何电路中电 流I通过电阻R时产生的热量(电热)． (4)焦耳定律的微观解释 电流通过导体的时候，做定向移动的自由电子要频繁地跟金 属正离子碰撞．由于这种碰撞，电子在电场力的加速作用下获 得的动能，不断传递给金属正离子，使金属正离子的热振动加 剧，于是通电导体的内能增加，温度升高． (5)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内 能．
【人教版】选修(3-1)2.5《焦耳定律》ppt课件
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
1第一遍知道大概说了什么就行；
2第二遍知道哪块是重点；
3第三遍可以做出一些判断。
高效学习逻辑 思维
事实知识（know--what）：知道是什么的知识， 主要叙述事实方面的知识； 原理知识（know--why）：知道为什么的知识， 主 要是自然原理和规律方面的知识； 技能知识（know--how）：知道怎么做的知识， 主要是对某些事物的技能和能力； 人力知识（know--who）：知道是谁的知识， 主 要是谁知道以及谁知道如何做某些事的能力；
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
例2：对计算任何用电器的电功率都适用的 公式是（ ）
Ａ．P I 2R Ｃ．P UI
Ｂ．P U 2 R
Ｄ．P W t
解析： 电功率计算的普通公式为P W UI t
用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁
等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解
电能 → 内能+其它于形非式纯的电阻能
电路！
W
W内 +Q
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt I=U/R
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
1第一遍知道大概说了什么就行；
2第二遍知道哪块是重点；
3第三遍可以做出一些判断。
高效学习逻辑 思维
事实知识（know--what）：知道是什么的知识， 主要叙述事实方面的知识； 原理知识（know--why）：知道为什么的知识， 主 要是自然原理和规律方面的知识； 技能知识（know--how）：知道怎么做的知识， 主要是对某些事物的技能和能力； 人力知识（know--who）：知道是谁的知识， 主 要是谁知道以及谁知道如何做某些事的能力；
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
例2：对计算任何用电器的电功率都适用的 公式是（ ）
Ａ．P I 2R Ｃ．P UI
Ｂ．P U 2 R
Ｄ．P W t
解析： 电功率计算的普通公式为P W UI t
用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁
等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解
电能 → 内能+其它于形非式纯的电阻能
电路！
W
W内 +Q
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt I=U/R
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
人教版高二物理选修3-1第二章 2.5 焦耳定律(共24张PPT)
2、度量方式：电势能减小量在数值上等于电功。
WE1E2
3、决定因素：电功与通过用电器的电量（通过用电
器的电流和通电时间）和用电器两端的电压成正比。
WqUUIt
任意电路
IU R
WI2RtU2t R
纯电阻电路
4、矢量标量：标量
5、单位换算： J 1kWh=3.6×106J
6、测量方法：电能表、伏安法等。
（2）公式表述。 QI2Rt
4、适用条件：任何用电器。
六、实验：探究电功率与热功率的区别和联系
1.器材：玩具电机1台、干电池2节、电压表和 电流表各 1 只、导线若干。
2.实验目的：请设法测出电风扇的直流电阻，
以及电动机工作时总功率(电功率）和输出的机
械功率。
3.实验步骤：取一个玩具小电
AM
机，其内阻R=1.0Ω，把它接
学习目标
1 理解并掌握电功、电功率的概念与计算
2 掌握焦耳定律，学会计算导体的电热与热 动率
3 认识纯电阻和非纯电阻电路的特点
物理来自生活 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过
相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实 际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出 来这是为什么?
假如在照明电路中接入大功率的电炉， 电线将显著发热，有可能烧坏它Байду номын сангаас绝缘皮， 甚至引起火灾。这又是为什么？
四、怎样学好电功率这个物理量？
1、引入目的：反映电流（静电力）做功的快慢程度。
2、度量方式： P W
t
3、决定因素：电功率与通过用电器的电流和用电器
两端的电压成正比。
PUI
任意电路
IU R
PI2RU2 纯电阻电路R
4、矢量标量：标量 5、单位换算： W 1kW=103W
人教版高中物理选修3-1 2.5焦耳定律课件(共23张PPT)
电势差U已知，那么电量q怎么办呢？
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的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说 的电流所做的功，简称电功。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说“消耗了多少电能”
2、电功率
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
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。
P机=P电-P热=UI-I2R
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的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说 的电流所做的功，简称电功。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说“消耗了多少电能”
2、电功率
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
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。
P机=P电-P热=UI-I2R
人教版高中物理选修3-1 第2章第5节焦耳定律(共36张PPT)
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． Zx。、xk
电流通过导体时产生的热量 与哪
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些因素有关呢?
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纯电阻电路:
I=U/R
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能!
电能
W
IUt
R
→ 内能
Q
= I2Rt
非纯电阻电路:
M
I＜U/R
说明：欧姆 定律不适用 于非纯电阻
电路！
电能 → 内能+其它形式的能
W
W其
Q
IUt ＞ I2Rt
指转化为 内能的那 部分电能!
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热水器
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饮水机
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第二章 恒定电流
一、电功
1、定义：电场力(或电流)所做的功.
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流第5节焦耳定律课件(共16张PPT)
第5节 焦耳定律
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
静电力对电荷做功， 电荷的电势能减少， 电势能转化为其他形 式的能
q=It W=UIt W=qU
（3）单位：在国际单位 制中电功的单位是焦 （J），常用单位有千瓦 时（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
两种电路 比较内容
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
纯电阻电路
元件特点 电路中只有电阻元件
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把电能转化 为其他形式能的用电器
欧姆定律
能量转化 元件举例
电流做功全部转化为电热即电 电流做功除转化为内能外还要
能全部转化为导体的内能
转化为其他形式的能
电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等
电功 电热 电功率 热功率
纯电阻电路
W＝IUt＝I2Rt＝t Q＝IUt＝I2Rt＝t
P＝IU＝I2R＝ P＝IU＝I2R＝
非纯电阻电路
W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R
1、把标有“220V 100w”的灯泡接到220V的电路中， 通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的 电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。） 2、规格为“220V 36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω， 求： (1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发 热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动 机消耗的功率和发热的功率．
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
静电力对电荷做功， 电荷的电势能减少， 电势能转化为其他形 式的能
q=It W=UIt W=qU
（3）单位：在国际单位 制中电功的单位是焦 （J），常用单位有千瓦 时（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
两种电路 比较内容
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
纯电阻电路
元件特点 电路中只有电阻元件
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把电能转化 为其他形式能的用电器
欧姆定律
能量转化 元件举例
电流做功全部转化为电热即电 电流做功除转化为内能外还要
能全部转化为导体的内能
转化为其他形式的能
电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等
电功 电热 电功率 热功率
纯电阻电路
W＝IUt＝I2Rt＝t Q＝IUt＝I2Rt＝t
P＝IU＝I2R＝ P＝IU＝I2R＝
非纯电阻电路
W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R
1、把标有“220V 100w”的灯泡接到220V的电路中， 通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的 电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。） 2、规格为“220V 36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω， 求： (1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发 热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动 机消耗的功率和发热的功率．
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如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑 运行时要用微型风扇及时散热等等。
延伸迁移：
有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω， 将它们串联后接在一个电源两端，它们的电 压 之比为__1_:_3_，在相同的时间内产生的热量之比 为__1_:_3__；
如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电 流之比为_3_:_1_，在相等的 时间内产生的热量之 比为3_:_1__.
再好的种子，不播种下去，也结不出丰硕的果实 到用时方恨少，事非经过不知难。竹笋虽然柔嫩 它不怕重压，敢于奋斗、敢于冒尖。少壮不努力 大徒伤悲。天行健，君子以自强不息不向前走， 路远；不努力学习，不明白真理。用习惯和智慧 奇迹，用理想和信心换取动力天才在于积累，聪 于勤奋。奋斗之路越曲折，心灵越纯洁。人必须 耐心，特别是要有信心。努力向上的开拓，才使 的竹鞭化作了笔直的毛竹。不要让追求之舟停泊 想的港湾，而扬起奋斗的风帆，驶向现实生活的 习惯决定成绩，细节决定命运。良好的习惯是成 保证。逆境是磨练人的最高学府。生命力顽强的 从不对瘠土唱诅咒的歌。一个能思考的人，才真 个力量无边的人。耕耘者的汗水是哺育种子成长
第六章 第3节
焦耳定律
教学目标
• 知道电流的热效应 • 知道焦耳定律，会用焦耳定律进行计算 • 能用焦耳定律解释简单的现象
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫 做电流的热效应。
生活中，所见的电热器，就是利用电流的热效 应制成的。
例1
D
二、电流的热效应跟哪些因素有关
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热 得发红，而导线却几乎不发热?
总结
• 电流通过导体产生的热量多少与电流的大 小、导体电阻大小、通电时间长短有关。
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
焦耳
三、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，跟导体的电阻成正 比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt
3．单位： I-------安培（A） R-------欧姆（Ω） t --------秒（ s ）
Q------焦耳（J）
练习一： 1、某导体的电阻是2 Ω，通过2A的电流时，1
如图所示，在通电时 间相同时，先后给同 一根镍铬合金丝通入 大小不同的电流，观 察
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一 个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。
(3)在电阻、电流相同时，探究电流通过导体 的时间与产生的热量
如图所示，在电流 相同时，改变镍铬 合金丝的通电时间， 观察
在电阻、电流相同、通电时间越长，产生的 热量越多。
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有 关?
[猜想与假设]
1.可能与电阻R有关。电阻越大，电流热效应越大
2.可能与电Βιβλιοθήκη I有关。电流越大，电流热效应越大3.可能与通电时间t有关。通电时间越长，电流热 效应越大
模拟实验探究：
设计与进 行模拟实 验
电热与R、 I、t 控制变量法
min产生多少焦耳的热量？ (480J)
2、一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端， 在 5 min内共产生多少热量? (6480J)
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
电热器的优点: 清洁卫 生，没有环境污染，热效率 高，还可以方便地控制和调 节温度。
2．电热的危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
（1）在电流、通电时间相同时，探究电流通 过导体时产生的热量跟电阻的关系
煤油的 质量、 初温相 同。
铜丝与 镍铬合 金丝的 长度、 横截面 积相同
材料不同
R铜<R镍铬合金丝
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大，这个电阻产生的热量越多。
(2)在电阻、通电时间相同的情况下，探究电 流通过导体时产生的热量与电流的关系
延伸迁移：
有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω， 将它们串联后接在一个电源两端，它们的电 压 之比为__1_:_3_，在相同的时间内产生的热量之比 为__1_:_3__；
如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电 流之比为_3_:_1_，在相等的 时间内产生的热量之 比为3_:_1__.
再好的种子，不播种下去，也结不出丰硕的果实 到用时方恨少，事非经过不知难。竹笋虽然柔嫩 它不怕重压，敢于奋斗、敢于冒尖。少壮不努力 大徒伤悲。天行健，君子以自强不息不向前走， 路远；不努力学习，不明白真理。用习惯和智慧 奇迹，用理想和信心换取动力天才在于积累，聪 于勤奋。奋斗之路越曲折，心灵越纯洁。人必须 耐心，特别是要有信心。努力向上的开拓，才使 的竹鞭化作了笔直的毛竹。不要让追求之舟停泊 想的港湾，而扬起奋斗的风帆，驶向现实生活的 习惯决定成绩，细节决定命运。良好的习惯是成 保证。逆境是磨练人的最高学府。生命力顽强的 从不对瘠土唱诅咒的歌。一个能思考的人，才真 个力量无边的人。耕耘者的汗水是哺育种子成长
第六章 第3节
焦耳定律
教学目标
• 知道电流的热效应 • 知道焦耳定律，会用焦耳定律进行计算 • 能用焦耳定律解释简单的现象
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫 做电流的热效应。
生活中，所见的电热器，就是利用电流的热效 应制成的。
例1
D
二、电流的热效应跟哪些因素有关
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热 得发红，而导线却几乎不发热?
总结
• 电流通过导体产生的热量多少与电流的大 小、导体电阻大小、通电时间长短有关。
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
焦耳
三、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，跟导体的电阻成正 比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt
3．单位： I-------安培（A） R-------欧姆（Ω） t --------秒（ s ）
Q------焦耳（J）
练习一： 1、某导体的电阻是2 Ω，通过2A的电流时，1
如图所示，在通电时 间相同时，先后给同 一根镍铬合金丝通入 大小不同的电流，观 察
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一 个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。
(3)在电阻、电流相同时，探究电流通过导体 的时间与产生的热量
如图所示，在电流 相同时，改变镍铬 合金丝的通电时间， 观察
在电阻、电流相同、通电时间越长，产生的 热量越多。
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有 关?
[猜想与假设]
1.可能与电阻R有关。电阻越大，电流热效应越大
2.可能与电Βιβλιοθήκη I有关。电流越大，电流热效应越大3.可能与通电时间t有关。通电时间越长，电流热 效应越大
模拟实验探究：
设计与进 行模拟实 验
电热与R、 I、t 控制变量法
min产生多少焦耳的热量？ (480J)
2、一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端， 在 5 min内共产生多少热量? (6480J)
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
电热器的优点: 清洁卫 生，没有环境污染，热效率 高，还可以方便地控制和调 节温度。
2．电热的危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
（1）在电流、通电时间相同时，探究电流通 过导体时产生的热量跟电阻的关系
煤油的 质量、 初温相 同。
铜丝与 镍铬合 金丝的 长度、 横截面 积相同
材料不同
R铜<R镍铬合金丝
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大，这个电阻产生的热量越多。
(2)在电阻、通电时间相同的情况下，探究电 流通过导体时产生的热量与电流的关系