高二物理焦耳定律
焦耳定律三个公式

焦耳定律三个公式:Q=W=Pt,Q=UIt,Q=(U²/R)t。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
内容是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,跟通电的时间成正比。
焦耳定律规定:电流通过导体所产生的热量和导体的电阻成正比,和通过导体的电流的平方成正比,和通电时间成正比。
该定律是英国科学家焦耳于1841年发现的。
焦耳定律是一个实验定律,它可以对任何导体来适用,范围很广,所有的电路都能使用。
遇到电流热效应的问题时,例如要计算电流通过某一电路时放出热量;比较某段电路或导体放出热量的多少,即从电流热效应角度考虑对电路的要求时,都可以使用焦耳定律。
人教版高二物理选修焦耳定律课件

即 电热:Q W UIt 欧姆定律:U IR
二、电热和热功率
电热:Q I 2Rt
1.电热:电流通过导体产生的热量
焦耳定律:Q I 2Rt
2.热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量
表达式:P热=I2R
人教版高二物理选修焦耳定律课件
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§3 焦耳定律
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的电场对自 由电荷的电场力做功
回忆: 在静电学中,电场
力做功的特点是什么? 表达式?
(1)特点: 电场力做功与路径无关,只取决于初末位置的电势差 (2)利用电势差求电功——WAB = qUAB
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的电场对自 由电荷的电场力做功
电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的电场对自
由电荷的电场力做功
表达式: W=UIt
适用于 一切电路做功
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
物理意义:反映了“多少电能转化为其他形式的能”
也可以说“消耗了多少电能”
思考:电路中如有白炽灯、电炉、电动机等元件, 电功与这些元件的种类有关吗?
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W>Q
U>IR (欧姆定律不适用)
应该是W=E机+Q
1.纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的 人教版高二物理选修焦耳定律课件 如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
高二物理知识点总结下学期(3篇)

高二物理知识点总结下学期一、焦耳定律1.定义:电流流过导体产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
2.意义:电流通过导体时所产生的电热。
3.适用条件:任何电路。
二、电阻定律1.电阻定律:在一定温度下,导体的电阻与导体本身的长度成正比,跟导体的横截面积成反比。
2.意义:电阻的决定式,提供了一种测电阻率的方法。
3.适用条件:适用于粗细均匀的金属导体和浓度均与的电解液。
三、欧姆定律1.欧姆定律:导体中电流I跟导体两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比。
2.意义:电流的决定式,提供了一种测电阻的方法。
3.适用条件:金属、电解液(对气体不适用)。
适用于纯电阻电路。
四、库伦定律五、电阻率1.意义:电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。
材料导电性能的好坏用电阻率p表示,电阻率越小,导电性能越好,电阻率越大,表明在相同长度,相同横截面积的情况下,导体电阻就越大。
2.决定因素:由材料的种类和温度决定,与材料的长短、粗细无关。
一般常用合金的电阻率大于组成它的纯金属的电阻率。
3.与温度的关系:各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。
金属的电阻率随温度的升高而增大(可用于制造电阻温度计);半导体和电介质的电阻率随温度的升高而减小(半导体的电阻率随温度的变化较大,可用于制造热敏电阻)。
高二物理知识点总结下学期(二)1.1什么是变压器答:变压器是借助电磁感应,以相同的频率,在两个或更多的绕组之间,变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
1.2什么是局部放电答:局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高压电的作用下,发生在电极之间但未贯通的放电。
1.3局放试验的目的是什么答:发现设备结构和制造工艺的缺陷,例如:绝缘内部局放电场过高,金属部件有尖角;绝缘混入杂质或局部带有缺陷,防止局部放电对绝缘造成损坏。
1.4什么是铁损答:变压器的铁损又叫空载损耗,它属于励磁损耗而与负载无关,它不随负载大小而变化,只要加上励磁电压后就存在,它的大小仅随电压波动而略有变化。
高二物理焦耳定律

如图,一台直流电动机所加电压为110V,通过的 电流为5A.该电动机在10s内把一个质量为50kg的 物体匀速提高了9m,(不计摩擦)求: (1)电动机的电功率 (2)电动机线圈的电阻
A 答案(1)550W 110V (2)4Ω
例2 (2002年上海高考)下面列出了不同品牌的电视机、电冰箱、 电风扇和空调机铭牌上的主要项目,试判断 (1)正常工作时,其中功率最大的是( D )
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
W=UIt
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J 这是计算电功普遍适用的公式 2.电功率:单位时间内电流做的功叫电功率
P=W/t=UI
单位:瓦(W) 千瓦kW 这是计算电功率普遍适用的公式.
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
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 (电能转化为内能的部分)
Q=I2Rt
2.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
D
(2)根据铭牌上提供的信息,判断在12h内正常使用的电冰箱与连续运转的 电风扇消耗电能的情况是( A ) A.电冰箱比电风扇多 B.电风扇比电冰箱多 C.电风扇与电冰箱一样多 D电冰箱比电风扇可能多,也可能少
例题 一台电动机,线圈电阻是0.4 ,当电动机 两端加220V电压时,通过电动机的电流是50A。这 台电动机每分钟所做的机械功有多少?
高二物理焦耳定律(3)

指转化为 内能的那 部分电能!
UIt
=
I=U/R
非纯电阻电路:
电能
W UIt
说明:欧姆 定律不适用 M 于非纯电阻 → 内能+其它形式的能 电路!
Q
W-Q I<U/R
>
I2Rt
纯电阻电路:
电功等于电热
电能 → 内能
W Q
2Rt I I=U/R = 电功 = 电热 :W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率:P =P热 = UI = I2R = U2/R
;
管知道弱水在浮生宫地位不弱/可怎么也没存在想到对方相信壹方圣主/修行者攻势很迅猛/马开闪躲/以煞气挡住对方の攻击/它知道说什么都没存在用咯/唯壹败咯对方/才存在可能见到弱水或者其它人咯/|得罪咯/|马开不在留手/恐怖の力量暴动而出/以潮水般冲击而出/壹波震动壹波/ 向着对方直射而去/马开意境涌动/控制煞气/当真非凡无比/仿佛海浪奔腾壹般/煞气从气海不断暴动而出/疯狂の消耗/让马开都觉得肉疼/原本壹只彩纹煞蛛の煞气/相信巨大の宝物/能借着它修行到极高境界/但这壹路来/就这样消耗の干干净净咯/修行者见潮水般の煞气涌向它/身体也猛 然の后退起来/手里の兵器舞动/想要挡住煞气/可煞气太过惊人咯/它根本无法彻底隔绝/终究还相信被壹丝煞气侵染到它の身体里/它惨叫壹声/肌肤开始腐蚀/手里の兵器抓不稳/直接掉落在地面上/修行者面色剧变/以自身之力驱除煞气/玄命境の强者确实非凡/虽然无法驱除煞气/可阻拦 咯煞气の侵蚀/但因此而露出破绽/马开身体壹跃/意境舞动/掉落在地上の兵器落在它の手里/兵器搁在对方の脑袋上/冰冷の感觉让修行者惊恐/马开并没存在杀对方/甚至帮助对方把体内の煞气牵引出来/晚辈并无和恁们为敌の意思/不过此次得罪咯/|马开说话间/兵器压在对方の脖颈/牙 齿壹道血
高二物理人教版选修31课件第二章第5节焦耳定律

[解析] 对灯泡有 P=UI=UR2,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,UA<110 V,A 灯不能正常发光。对于 B 电路,由于 RB>RA,A 灯又并联滑动变阻器,并联电阻更小于 RB,所 以 UB>U 并,B 灯被烧毁。对于 C 电路,B 灯与滑动变阻器 的并联电阻可能等于 RA,所以可能有 UA=UB=110 V,两 灯可以正常发光。对于 D 电路,若滑动变阻器的有效电阻 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 电路中滑动变阻器功 率为(IA-IB)×110,而 D 电路中滑动变阻器功率为(IA+ IB)×110,所以 C 电路消耗电功率最小。
②[判一判] 1.电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能 (× ) 2.电流做功的过程就是电能向其他形式的能量 转化的过程(√ ) 3.电功率越大,表示电流做功越多( × ) 4.焦耳定律的表达式为 Q=I2Rt,此式适用于任 何电路( √ )
[知识预览] 1.串、并联电路中的功率关系 2.纯电阻电路与非纯电阻电路 3.含电动机电路的功率计算:电动机模型、电动机的特性、 功率关系和效率
3.输入功率:电动机的总功率。计算公式:P 总= UI。
4.输出功率:电动机做有用功的功率。如图所示, P 出=mg·v(设重物匀速上升)。
5.热功率:电动机线圈上有电阻,电流通过线圈 时要发热,热功率 P 热=I2r。
6.功率关系:P 总=P 出+P 热。 7.电动机的效率:η=PP出总。 [注意] 在非纯电阻电路中,只能用 W=UIt,P=UI 计算电功和电功率;Q=I2Rt 及 P 热=I2R 计算电热 和热功率。
高二物理焦耳定律

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
这是计算电功普遍适用的公式 单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
P=W/t=UI
电功是否等于电热? 在纯电阻电路中 电能全部转化为热能,电功等于电热
即 W UIt U t I 2 Rt Q R
2
在非纯电阻电路中,电路消耗的电能 W=UIt 一大部分转化为其他形式的能
(例如电流通过电动机,电能转化为机械能) 另一小部分不可避免地转化为电热 Q=I2Rt (电枢的电阻生热) W=UIt不再等于Q=I2Rt, 应该是W=W其它+I2Rt 且U>IR。
W Q W其它
如图,一台直流电动机所加电压为110V,通过的 电流为5A.该电动机在10s内把一个质量为50kg的 物体匀速提高了9m,(不计摩擦)求: (1)电动机的电功率 (2)电动机线圈的电阻
A 答案(1)550W 110V (2)4Ω
例2 (2002年上海高考)下面列出了不同品牌的电视机、电冰箱、 电风扇和空调机铭牌上的主要项目,试判断 (1)正常工作时,其中功率最大的是( D )
三、身边的电热
1、电阻焊
2、PTC
; / 成都牌具
swc85tvt
的!”说着,怜爱地看看耿正,说:“尤其你这大儿子,已经长成大人样儿了,英姿勃发的,一看就知道已经能担当大 事情了呢,挺好的伢子!小青她姆妈还说了,你的丫头也很了不起,又懂事又能干;还有,你的小儿子才逗人喜欢呢, 长得那个喜人模样,那个小嘴儿!”耿正赶忙谦恭地说:“我们都还是不懂事的孩子呢,以后还请白幺爹多多教诲了!” 说到这次从汉口镇逃难过来,耿老爹百感交集地说:“白兄弟你是不知道那天我们有多难哪。我们父子四个一早就从在 汉口镇西头开的那个小店出发了。满街满道都是还没有干透的厚厚的淤泥啊。好不容易到了渡江口以后,一直排队等到 日头西斜的时候才过了江。娃娃们中午都没有心情吃点儿干粮。过来以后,一路打听着,直到天快黑了还找不到一个可 以借宿的地方。由于逃难过来的人太多,客栈早已经爆满了,好多人都只能展开铺盖卷躺在街边的墙角下睡觉。多谢夫 人和小青姑娘为我们腾挪出一间房子,让我们有了一个临时的栖身之所。要不,我们那一夜就只能是露宿街头了。白兄 弟你说,我还带着个丫头呢!”说到这里,耿老爹的声音有些哽咽。白百大听着,眼眶也阵阵发热,说:“唉,这武汉 三镇什么都好,可就是这洪灾,时不时的就会关顾。尤其今年的这一次,更是少见呢,我在上海那边的时候,就已经听 到过往商船上的人说了。”停一停,他又真诚地对耿老爹说:“耿大哥你也别太难过啦,好在现在一切都过去了。不巧 遇上这么大的天灾,钱财损失了一些是小事情了,你们人都安然无恙比什么都好啊。看得出来,你父子们是难得的好人, 我们很有缘分呢。我这个人没有兄弟。这从今往后啊,你就是我的亲大哥了!我家丫头也没有兄弟姐妹,你看她那个高 兴劲儿,她已经把耿大哥你的三个娃娃当成自己的亲兄弟和亲姊妹了呢!小青她姆妈人很善良,但不是那种特别能说会 道的人。咱一个平常人家,你不要老称呼她‘夫人’什么的。按照这一带的习俗,你就叫她兄弟媳妇好啦,这样更显得 贴切自然一些。”耿老爹说:“夫人也正是让我这样称呼她呢!”两人越聊越投机,很快就无话不谈了。耿老爹问: “看白兄弟你壮壮实实的不太像是一个南方人呢?”白百大说:“耿大哥好眼力!我祖籍原在山东,祖父那一辈儿人才 来武昌镇的。而且啊,我的爹娘都是山东人。所以说,我实际上是一个在长江边上出生,在长江边上长大的北方人。这 说起来,小青她姆妈倒是个地地道道的南方人;不过啊,跟我这个北方汉子过久了,也成了半个北方人了呢。她和丫头 的刺绣活计还说得过去。我经常跑船运不在家里,她们娘儿俩也不闲着。这一年下来,真还能赚得不少银子呢。我们夫 妻俩就生了小青这么一个宝贝丫头,自然是‘含在嘴里怕
【高二学习指导】高二物理下册第一单元知识点:焦耳定律

【高二学习指导】高二物理下册第一单元知识点:焦耳定律高二
物理学第二卷第1单元知识点,希望大家喜欢。
1、焦耳定律反映了电流热效应的规律,是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。
由公式q=i2rt可知,电流通过导体产生的热量和电流强度i,电阻r及通电时间t有关,又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比,所以,电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。
2.用公式q=i2rt解决问题时,电流强度I的单位是安培,电阻R的单位是欧姆,时间t的单位是秒,热量q的单位是焦耳,也就是说,在代入公式之前,每个物理量都应该统一。
由电功公式和欧姆定律导出焦耳定律公式的前提是所有电能都转化为内能。
3、电热器的原理是电流的热效应,它表现的是电流通过导体都要发热的现象,在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。
发热体是电热器的主要组成部分,它的作用是将电能转变为内能供人类使用。
常用测试方法
本知识点主要考查焦耳定律的应用,考察的形式主要是选择题、填空题。
误解提醒
1、凡是有电流通过导体时,都可以用它来计算所产生的热量;
2.公式q=uit仅适用于纯电阻电路。
此时,电流所做的所有功都被用来产生热量,由此计算出的结果就是导体产生的热量。
高二物理下册第一单元知识点就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。
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解析:电功是电流通过导体所做的功,根据电场力做功的特点
一定等于UIt,而电热是电流流过导体时所产生的热量,由
焦耳定律可知一定等于I2Rt,对于纯电阻电路,电流做功,
把电能全部转化为内能,UIt=I2Rt;对非纯电阻电路,电流 做功,电能的一部分转化为内能,部分转化为其他形式的能 ,UIt=I2Rt+W其他,故B、C选项正确. 答案:BC
R
典例分析
一、对电功和电热的理解
例1:在某段电路中,其两端电压为U,通过的电流为I,通电时
间为t,若该电路的电阻为R.关于电功和电热的关系,下列
结论正确的是(
)
A.在任何电路中,电功W=UIt=I2Rt B.在任何电路中,电功为UIt,电热为I2Rt C.在纯电阻电路中,UIt=I2Rt D.在非纯电阻电路中,UIt≥I2Rt
电路消耗的电能全部转化为电热(内能)的电路称为纯电阻电
路,对纯电阻电路有:
2 U 2 P P U I I R . 电 热 R
电路消耗的电能并不完全转化为内能,还有一部分转 化为其他形式的能(如机械能、化学能等),这种电路 叫非纯电阻电路.如其中有电动机、电解槽的电路等. 对非纯电阻电路有:P电=UI>I2R,此时 I U 或U>IR, 决不能乱套用公式.计算电功率只能用P电=UI,计算 热功率只能用P热=I2R.
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, 使金属正离子的热运动加剧,于是通电导体的内能增加,温 度升高,即电能通过电律:在一段电路中只有电阻元件,则电场力所做的功W
等于电流通过这段电路时发出的热量Q,即Q=W=UIt,由欧
2.电功的表达式:W=IUt,W的单位是焦耳.
3.电功率
(1)物理意义:表示电流做功快慢的物理量.
(2)定义:单位时间内电流所做的功.
W P UI , t
(3)表达式:
其单位是瓦特(W).
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.
2.表达式:Q=I2Rt,其单位是焦耳.
1.注意区别“负载”“负荷”与“电阻”
“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,后者的功率大但电阻却较小.
2.注意区别纯电阻电路与一般电路
第五节 焦耳定律
课标解读
1.理解电功和电功率,掌握电功和电功率的计算.
2.知道焦耳定律的物理意义,掌握焦耳定律在生活中的应用.
3.从能量守恒和转化理解电功和电热的区别,知道纯电阻电路
和非纯电阻电路.
课前自主学习
一、电功和电功率
1.电功:导体中的恒定电场对自由电荷的非静力做功,通过电流
做功把电能转化为其他形式的能.
姆定律U=IR,热量Q的表达式可写成Q=I2Rt.这就是焦耳定
律.
Q 3.热功率 : 单位时间内发热的功率P , 通常称为热功率,由焦 t 耳定律可得热功率为P I 2 R.
三、电功和电热的比较 对任何电路,电流做的功恒为W=UIt;电流产生的热恒 为Q=I2Rt.
2 U 1.在纯电阻电路中,由于U=IR,因此 UIt I 2 Rt t , R
名师点拨:电功和电热是两个不同的物理量,不能混淆,其关
系为UIt≥I2Rt,具体为在纯电阻电路中,UIt=I2Rt,在非纯
电阻电路中UIt>I2Rt.
[巩固练习]
1.一只白炽电灯标有“220 V 100 W”的字样,它在正常发光时
的电阻多大?当实际电压为55 V时,灯泡的实际功率怎样?
解析 : 该白炽灯在额定电压下正常发光, 功率为额定功率 100 W, 对白炽灯可看成是纯电阻用电器,由P UI , I 2202 得R 484. 100 U R
例如,一台电动机,额定电压是110 V,电阻是0.40 Ω ,在正常
工作时通过的电流是50 A,每秒钟电流做的功为
W=UIt=5.5×103 J,而每秒钟电流产生的热为
Q=I2Rt=1.0×103 J,可见,电功W比电热Q大得多.其中WQ=4.5×103 J为每秒钟产生的机械能.
四、电路中电功率和热功率的计算方法
(3)单位:在国际单位中功的单位是焦耳,符号为J.常见的电功
单位还有“度”.
1度=1 kW· h=3.6×106J
(4)意义:电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程,电
流做了多少功,就表明有多少电能转化为其他形式的能,即
电功反映了电能转化为其他形式能的多少.
2.电功率 (1)定义:电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值,叫做电 功率.
即电流做的功全部转化为电热.
2.在非纯电阻电路(像含有电动机、电解槽的电路)中,电流做
的功只有很少一部分转化为电热,绝大部分转化成(机械能
或化学能等)其他形式的能.因此,W>Q即UIt>I2Rt,根据能
的转化和守恒定律知,在非纯电阻电路中满足:电功=电热+ 其他形式的能,即 UIt=I2Rt+E其他.
电场力移动电荷做的功W=qU.
t时间内电流做功W=UIt
表明:电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压、电
路中的电流和通电时间成正比.
U 注意 :电功W UIt适用于任何电路.在纯电阻电路中,由于I , R U2 2 所以在纯电阻电路中的电功可表示为 : W UIt I Rt t. R
W 2 公式 : 计算电功率的普适公式为P 和P UI, 对于纯电阻 t U2 2 电路, 计算电功率还可以用公式P I R和P . R
(3)单位:在国际单位制中的单位是瓦,符号为W. (4)意义:电功率表示电流做功的快慢.
二、焦耳定律
1.电流的热效应:电流通过导体(或用电器)时,做定向移动的自
3.热功率:单位时间内的发热量,P=I2R,其单位瓦特.
知识梳理图
课堂互动探究
一、电功和电功率
1.电功
(1)实质:因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的,
电流做的功,实质上是电场力移动电荷做的功.
(2)表达式:设加在一段电路两端的电压为U,流过电路的电流
强度为I,则t时间内流过电路的电量q=It.