3.3电功与电热山东省济南外国语学校鲁科版高中物理必修三课件共23张PPT

第第 3 章章 恒恒 定定 电电 流流第3节焦耳定律1理解电功、电功率的概念、计算公式 2掌握焦耳定律并会用公式QI2Rt计算电热 3能识别纯电阻电路与非纯电阻电路，掌握电功率和热功率的区别和联系 学学 习习 目目 标标 学习重点学习重点：电功、电功率、焦耳定律电功、电功率、焦耳定律 学习难点学习难点：电功率和热功率的区别和联系：电功率和热功率的区别和联系 新新 课课 学学 习习 自由电子在电场力的作用下会定向移动而做功，自由电子在电场力的作用下会定向移动而做功，电场力做的功常常说成是电流所做的功，简称电场力做的功常常说成是电流所做的功，简称“电电功功”；而不同导体在相同电压作用下电场力做功的快；而不同导体在相同电压作用下电场力做功的快慢程度又是不同的，为了比较电场力做功的快慢，我慢程度又是不同的，为了比较电场力做功的快慢，我们引入了们引入了“电功率电功率”的概念；同时电流通过导体是会的概念；同时电流通过导体是会发热的，我们把它叫发热的，我们把它叫“电热电热”那么以上这些物理量那么以上这些物理量之间有何关系呢？下面我们共同来学习这些问题之间有何关系呢？下面我们共同来学习这些问题1 1、电功：电场力（或电流）所做的功。

电功：电场力（或电流）所做的功1 1）定义式：）定义式：W=qU=UItW=qU=UIt（2 2）单位：焦耳（）单位：焦耳（J J）、千瓦时（）、千瓦时（kwhkwh）1kwh=3.61kwh=3.610106 6J J2 2、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢电功率：电场力（或称电流）做功的快慢1 1）定义式：）定义式：P=W/t=UIP=W/t=UI（2 2）单位：瓦特（）单位：瓦特（WW）P P额额是个定值，是个定值，P P实实是个变值是个变值P P额额P P实用电器用电器29吋彩电吋彩电电熨斗电熨斗电冰箱电冰箱微波炉微波炉台灯台灯额定电压（额定电压（V）220220220220220额定功率（额定功率（W）150300800100150800120040604 4、电功与电热：、电功与电热：（1 1）在纯电阻电路中，电功等于电热：）在纯电阻电路中，电功等于电热：W=QW=Q即电能全部转化为内能：即电能全部转化为内能：UIt=IUIt=I2 2RtU=IRRtU=IR，也即欧姆，也即欧姆定律成立此时有：定律成立此时有：UIt=IUIt=I2 2Rt=Rt=（U U2 2t t/R/R）（2）在非纯电阻电路中，电功大于电热：WQ。

即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其它形式的能量：UIt=I2Rt+E其它I2RtUIR，也即欧姆定律不成立注意：注意：1 1、公式、公式W=UItW=UIt和和P=UIP=UI是电功和电功率的一般表达式，适是电功和电功率的一般表达式，适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电功和电功率用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电功和电功率而而W=IW=I2 2Rt=URt=U2 2t/Rt/R和和P=IP=I2 2R=UR=U2 2/R/R则是前面两公式与欧姆定则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们实际上只适用于纯电阻电路律结合而导出的，它们实际上只适用于纯电阻电路判断正误判断正误(1)千瓦时千瓦时(kWh)是电功的常用单位是电功的常用单位.1 kWh3.6106 J()(2)电流做功的过程中，电能转化为其它形式的能电流做功的过程中，电能转化为其它形式的能()(3)电流通过用电器时，电流做的功越多，说明用电器的电功率越小电流通过用电器时，电流做的功越多，说明用电器的电功率越小()(4)电功率越大，电流做功一定越快电功率越大，电流做功一定越快()(5)根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此电功和根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此电功和电热是完全相同的电热是完全相同的()合合 作作 探探 究究 1对电功的理解对电功的理解(1)从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功(2)从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其过程，电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少他形式的能的多少(3)电功电功WUItqU对任何电路都适用对任何电路都适用3电热和热功率电热和热功率(1)电热的计算公式为电热的计算公式为QI2Rt.(2)热功率的计算公式为热功率的计算公式为P热热I2R.4.纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路(1)电能全部转化成电热为纯电阻电路，电能转化成电热和其他形电能全部转化成电热为纯电阻电路，电能转化成电热和其他形式能为非纯电阻电路式能为非纯电阻电路(2)非纯电阻电路只能用非纯电阻电路只能用QI2Rt计算电热，电功计算电热，电功WUIt大于大于Q.(3)对于含有电动机的电路，电动机转动时是非纯电阻电路，电动对于含有电动机的电路，电动机转动时是非纯电阻电路，电动机不转时是纯电阻电路机不转时是纯电阻电路例例1(多选多选)对电功及焦耳定律公式的理解正确的是对电功及焦耳定律公式的理解正确的是()A焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解B电功公式电功公式WUIt、焦耳定律公式、焦耳定律公式QI2Rt都适合于任何电路都适合于任何电路，因此，因此W不一定等于不一定等于QC非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热D电功的另一表达式电功的另一表达式Wt适用于任何电路适用于任何电路典典 例例 透透 析析解析：解析：任何电路的热功以及焦耳热的求解都可用焦任何电路的热功以及焦耳热的求解都可用焦耳定律求解，耳定律求解，A正确；正确；B选项中的两个公式均适合于任选项中的两个公式均适合于任何电路，但何电路，但W不一定等于不一定等于Q，B正确；在非纯电阻电路正确；在非纯电阻电路中的电功一定大于焦耳热，中的电功一定大于焦耳热，C错误；错误；Wt只适用于纯只适用于纯电阻电路，电阻电路，D错误错误答案：答案：AB例例2.额定电压为额定电压为220 V的电动机的线圈电阻为的电动机的线圈电阻为0.8 ，正常，正常工工作时，电动机每秒放出的热量为作时，电动机每秒放出的热量为1 280 J，则电动机正常工作，则电动机正常工作时的电流为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？时的电流为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？答案：答案：40 A7 520 J课课 堂堂 训训 练练1若不考虑温度对电阻的影响，关于一个标有若不考虑温度对电阻的影响，关于一个标有“220 V40 W”字样的灯泡，下列说法中错误的是字样的灯泡，下列说法中错误的是()A接在接在110 V的线路上，灯泡的功率为的线路上，灯泡的功率为20 WB接在接在110 V的线路上，灯泡的功率为的线路上，灯泡的功率为10 WC接在接在220 V的线路上，灯泡的功率为的线路上，灯泡的功率为40 WD接在接在55 V的线路上，灯泡的功率为的线路上，灯泡的功率为2.5 W答案：答案：A2一根电阻丝，通过一根电阻丝，通过2 C电荷量所消耗的电能是电荷量所消耗的电能是8 J若在相若在相同的时间内通过同的时间内通过4 C的电荷量，则该电阻丝上所加电压和消耗的电荷量，则该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是的电能分别是()A4 V,16 J B8 V,16 J C4 V,32 J D8 V,32 J答案：答案：D答案：答案：B 4.有一只电熨斗，内部电路如图有一只电熨斗，内部电路如图 甲所示，其中甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮为旋钮的内部接线端子，旋钮有有“高高”、“中中”、“低低”、“关关”四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是的四种方式，下列判断中正确的是()Aa方式为方式为“高高”挡挡 Bb方式为方式为“低低”挡挡Cc方式为方式为“关关”挡挡 Dd方式为方式为“中中”挡挡答案：答案：B5.如图所示，两个不同的工业用电烙铁，其中甲的规格的如图所示，两个不同的工业用电烙铁，其中甲的规格的“220 V,800 W”，乙的规格为，乙的规格为“220 V，1 600 W”。

则当两电则当两电烙铁分别接通，其通过的电流分别为烙铁分别接通，其通过的电流分别为I10.4 A、I20.2 A时，分别工作时，分别工作t110 s、t220 s后释放的热能为多少？后释放的热能为多少？答案：答案：96.8 J24.2 J谢谢观看谢谢观看!。