《高二物理焦耳定律》PPT课件
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《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
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）
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
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
（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?