第五节焦耳定律

§5、焦耳定律电路的基本概念及规律电流电压电阻电动势内电阻欧姆定律串联电路的性质及规律并联电路的性质及规律应用：滑动变阻器、电流表改装微观理解恒定电场中匀速运动沿着电流（电场线）的电势降落恒定电场中定向运动的碰撞引起电源内非静电力逆着电场线搬运电荷做功怎么研究电流做功和电功率呢？沿着电场线搬运电荷一、电功、电热、电功率、热功率W=Uq=UIt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.JkJ1kW·h=3.6×106JkW·h(度)探究：试推导电功的表达式量度电能的减少值;1、电功：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）1)定义式：2）单位：3)物理意义：4)注意：单位时间内电流所做的功P=W/t=UIWkw量度1s内，电能的减少值；2、电功率1）定义：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）4）注意：2）单位：3）物理意义：3、焦耳定律t时间内，R上消耗电能全部转变为热能时，Q=WW=UItU=IR则：Q=I2Rt电能转化为内能的值；适用一切电路的电生热问题1s内电能转化为内能的值；适用一切电路的电生热问题1）实验定律内容：2）理论推导：3）物理意义：4）注意：5）热功率：6）物理意义：7）注意：Q=I2RtP=Q/t=I2RW=UITQ=I2Rt二、电路中的能量问题1、纯电阻电路2、非纯电阻电路电能完全转化为内能W=UIT=I2Rt电能一部分转化为内能另一部分转化为机械能、化学能等P=UI=I2RP=UIP热=I2R＞＞U＞IRMUIRUIRU=IR思考：怎样看待公式2UPR=电动机W=Q＋E机电动机P=P热＋P机小试牛刀：电动机工作电路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非纯电阻电路:电能W电能WQ=I2RtW=UIt（I=U/R）M（I＜U/R）电功：W=UIt电热：Q=I2Rt电功率：P=UI热功率：P热=I2R运转卡住内能Q焦耳定律电热内能Q+机械能W=UItQ=I2Rt电功等于电热电功大于电热1、在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器：（）A、电扇和电吹风B、白炽灯、电烙铁和电热毯C、洗衣机和电冰箱D、电解槽目标检测:4.5A2、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48.4Ω目标检测: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∶1B.16∶1C.4∶1D.1∶16答案:B2121222:PIR,4,41,121R,61,14B.PRRIRR解析由公式有故∶正确课堂小结非纯电阻电路纯电阻电路电功W=UIt一切电路的电功计算电功率P=UI一切电路的电功率计算电热Q=I2Rt一切电路的电热计算热功率：P热=I2R一切电路的热功率计算==是否只有电阻是否完全转化为内能是否遵循欧姆定律例题：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？电动机问题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？若用该电动机竖直提起重物，在重物质量为1000kg的情况下，能达到的最大速度是多少？在速度为0.4m/s时，物体上升的加速度多大？E=7520JP出=7520wI=40AVm=0.752m/sa=8.8m/s22、如图所示的电路中，电阻R=10Ω,电动机M的线圈电阻r=1Ω,加在电路两端的电压U=100V，已知电流表的读数为30A，则通过电动机线圈的电流强度为多少？通电1min，电流对电动机M做的功多大？若用该电路的电动机竖直提起重物，在重物质量为100kg的情况下，能达到的最大速度是多少？速度为1.0m/s时，物体加速度多大？20A1.2×105J1.6m/s6m/s23、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）维持扶梯运转的功率：P0=UI=380V×5A=1900W=1.9kW，电动机的最大输出功率为P最大=4.9kW可用于输送顾客功率：△P=P最大-P0=4.9kW-1.9kW=3kW，输送一个人的功率：P=Fvsin30=mgvsin30°=60×10×0.4×sin30°=120W，同时乘载的最多人数：n=△PP3000W120W=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､电能的一部分转化为光能D.电路发热实质上是自由电荷的定向移动速度加快答案:AC2.关于电功和焦耳热,下列说法错误的是()A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2RtB.在非纯电阻电路中,计算电功可用分式W=I2RtC.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用Q=I2RtD.在纯电阻电路中,计算焦耳热可以用Q=IUt答案:B3.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答案:D解析:灯泡的亮度由功率决定,功率越大,灯泡越亮,功率越小,灯泡越暗.只有D正确.4.通过电阻R的电流为I时,在时间t内产生的热量为Q,若电阻为2R､电流为时,则在时间t内产生的热量为()答案:C12I.4.211..24AQBQCQDQ4.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:BD4.在如图2-4-5所示的电路中,R1=R3R2=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=P2P3=P4B.P2P1P4P3C.P2P1P3P4D.P1P2P3P4答案:C