高中物理选修3-1 焦耳定律
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比，也就能得出电 流与Δt的关系或者 电流的平方与Δt的 关系。
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实验数据展示
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第二章 恒定电流 第五节 焦耳定律
想想他们有什么共同点？
探讨几个用电器的能量转化情况
• a、电流流过电炉
→电能转化为热能。
• b、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
• c、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和热能
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在时间
t内通过这段电路任一横截的电荷量q=
什么是纯电阻电路？
电能全部转化为内能如
白炽电灯、电炉、电热毯等
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只有部分电能转化为内能。 电路中含用电动机、电解槽等。
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小结：
• 1、公式W=UIt和P=UI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。而W=I2Rt=U2t/R和 P=I2R=U2/R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。
高中物理《焦耳定律》新人教版选修3-1
2．如图所示，直流电动机M的电枢电阻一定， 当电源电压U=0.3V时电动机不转动，电流表 的示数为0.3A．当U=2V时，电动机正常运转， 电流表的示数为0.8A． （1）求电动机正常工作时输出的机械功率． （2）如果在电动机正常工作时，转子突然被 卡住，电动机的热功率多大．
（1）0.96 W ，（2）4W（转 子不动时的电动机电路是纯 电阻电路）．
小结：
１．电功 W UIt ２．焦耳热 Q I 2 Rt
W ３．电功率 P UI t
Q ４．热功率P I 2 R t
小结：焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中（电路中只含有电阻） W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2Rt＝Q； P电＝UI 大于P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
2.5《焦耳定律》
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！ 歇菜了！ 烧掉了!
为什么呢？
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电 流为I，在时间t内通过这段电路任一横截 的电荷量 q It ．
则电场力做功 W qU 即： W UIt
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．
（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
３．额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标 称的功率是额定功率，用电器在实际电压下 工作的功率是实际功率． 用电器只有在额定电压下工作实际功率才 等于额定功率．
几种常见家用电器的额定功率
Q 2 P I R t
纯电阻电路:
电能
高中物理选修3-1课件 第二章 第5节 焦耳定律
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结束
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)物理选修3-1《焦耳定律》ppt课件
5 焦耳定律
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课前预习导学
目标导航
学习目标 1.能说出电功、电功率的概念,
会用其计算公式。 2. 能 够 从 能 量 角 度 去 理 解 纯 电 阻 电 路和非纯电阻电路。 3. 搞 清 电 功 率 和 热 功 率 的 区 别 和 联 系。
重点难点 重点:各种电路电功、电功
率的计算。 难点:1.对纯电阻电路和非纯电 阻电路的理解。 2.电功率和热功率的区别和联 系。
(2)在非纯电阻电路中,电流做功除了一部分电能转化为电热外,还 有一部分转化为机械能等其他形式的能,此时有 W>Q,即 UIt>I2Rt。因 此在非纯电阻电路中,只能用 UIt 计算电功,用 I2Rt 计算电热,������������2t 无意义。
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二、纯电阻电路与非ຫໍສະໝຸດ 电阻电路活动与探究 2目录 退出
2.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。 (3)公式及单位:P=������������=UI,其单位为瓦特,符号为 W。
预习交流 2
电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同,各用什么物理 量表示呢?
答案:电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少, 电流做功的快慢用电功率表示,电流做功的多少用电功表示。电流做功 的快慢与做功的时间和做功的多少有关。
物理2.3《焦耳定律》课件(教科版选修3-1)
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
非纯电阻电路:
M
电能 → 内能+其它形式的能
电功大于电热 W
UIt ＞
电功：W= UIt 电功率：P=UI
Q
W-Q
I2Rt
I＜U/R
电热：Q=I2Rt
热功率：P热=I2R
课堂训练
1、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
请你设法测出电风扇的直流电阻，以 及电风扇工作时总功率(电功率）和输出 的机械功率。
物理 电 压
量 运
U
行情况 （V）
电流 电阻
I
R
（A） （ Ω）
总功率 热功率 机械功率
[电功率] I2R UI －I2R
（UI）
（W） （W） （W）
转 动 3 0.08 30 0.24 0.192 0.048
卡 住 3 0.1 30 0.3 0.3
0
卡住：
电能 → 内能
卡住：
电能 → 内能
运转：
M
电能 → 机械能+内能
4.5A
48.4Ω
课堂训练
2、加在某台电动机上的电压是U，电动
机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻
为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（C ）
A．P
B．U 2/ r
C．P 2r /U 2
D．P – P 2r / U 2
非纯电阻电路中计算
电功率只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R
探究实验：
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电 压表和电流表各 1 只、导线若干。
指某段电路 在某段时间
高中物理选修3-1 第二章第29讲 电功 电功率 焦耳定律
第29讲电功电功率焦耳定律考情剖析(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A 代表容易，B代表中等，C代表难)知识 整合知识网络焦耳定律电功公式：W ＝Uq ＝UIt电功率公式：P ＝IU电功和电热的关系纯电阻电路，W ＝Q 非纯电阻电路，W ＞Q公式：Q ＝I 2Rt 内容适用范围基础自测1．电功和电功率电流做功实质上是导体中的________对自由电荷的静电力做功．静电力做的功W ＝qU 其中q ＝It即： 电功率P ＝Wt＝UI2．焦耳定律焦耳定律是一个实验定律．它描述________遵守的规律．焦耳定律的内容： 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．公式： Q ＝I 2Rt 3．电功和电热对任何电路都有电功 W ＝UIt 对任何电路都有电热 Q ＝I 2Rt纯电阻电路，由欧姆定律U ＝IR 成立，显然有W ＝ Q ，即电功等于电热．从能量转化的角度讲，电流流过电阻时是将________转化为 ________能．非纯电阻电路，即电路中除含有电阻外还包含其他元件(如电解槽、电动机等)，由于__________________，所以W ≠Q .从能量转化的角度讲，电流流过非纯电阻电路时电流做的功除一部分转化电热外，其余部分转化为其他形式的能．如电动机在工作时消耗的电能除转化成热能外还有机械能，且W ＝Q ＋E 机．而电解槽工作时除转化为热能外，还有一部分转化为化学能，且有W ＝Q ＋E 化．所以在非纯电阻电路中W ＞Q .重点阐述重点知识概述一、电功公式：W ＝qU ＝UIt【说明】①电功W ＝UIt 适用于任何电路．②在纯电阻电路中，由于I ＝U R ，所以W ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2Rt .二、电功率公式：P ＝Wt＝UI .【说明】①电功率P ＝UI 适用于任何电路．②在纯电阻电路中，P ＝I 2R ＝U 2R.用电器的额定功率和实际功率①额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率．②实际功率：用电器在实际工作时消耗的电功率．【说明】为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大． 三、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功能，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，即电能通过电流做功转化为内能，这就是电流的热效应．(2)焦耳定律；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 .由欧姆定律U ＝IR ，热量Q 的表达式可写成Q ＝I 2Rt .这就是焦耳定律．难点释疑【典型例题】 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻的电路C ．在非纯电阻的电路中，UI ＞I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路 温馨提示解答此题要熟悉电功、电功率和焦耳定律公式的适用条件，然后选出正确选项． 记录空间【变式训练】 电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( )A ．U 1＜U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1＞Q 2D ．W 1＜W 2，Q 1＜Q 2随堂 演练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 JB ．8 V 16 JC ．4 V 32 JD ．8 V 32 J2．如图所示，在输入电压U 恒定的电路上，将用电器L 接在AB 两端时消耗的功率是9 W ，将它接在较远的CD 两端时消耗的功率是4 W ，则AC 、BD 两根输电线上消耗的功率为( )第2题图A ．1 WB ．2 WC ．5 WD ．13 W3．如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ；经过一段时间t ，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W ，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( )第3题图A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2RC ．P ＝IUD ．P ＝Wt4．一台电动机内阻为1 Ω，接到120 V 的电源上．当电动机工作时，电流为10 A ．问： (1)电动机输入功率是多少瓦？ (2)电动机发热功率是多少瓦？ (3)输出的机械功率是多少瓦？5．一台电风扇的额定功率是60 W ，内阻为2 Ω，当它接在220 V 的电压下正常运转，求：(1)电风扇正常运转时，通过它的电流多大？每秒钟有多少电能转化为机械能？(2)若接上电源后，电风扇因故不能转动，这时通过它的电流多大？电风扇实际消耗的电功率多大？此时可能会发生什么问题？6．如图所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：第6题图(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？7．一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图甲和乙所示．测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压．第7题图第29讲 电功 电功率焦耳定律知识整合 基础自测1．电场 2.电流热效应 3.电能 内 I ≠UR重点阐述【典型例题】 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻的电路C ．在非纯电阻的电路中，UI ＞I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路【答案】 BCD 【解析】 本题考查的是电功、电功率和焦耳定律，关键是正确区分电功和电功率．电功率公式P ＝Wt ，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝⎝⎛⎭⎫P U 2Rt ，可见Q 与P 、U 、t 都有关．所以，P 越大，Q 不一定越大，A 错误．W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而I ＝UR 只适用于纯电阻的电路，B 正确．在不是纯电阻的电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W ＞Q ，即UI ＞I 2R ，C 正确．Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D 正确．变式训练 A 【解析】 电动机是非纯电阻，其两端电压U 2＞IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1＜W 2，C 错；产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．随堂演练1.D 【解析】 设电阻丝电阻为R ，开始所加电压U 1，则W 1＝q 1U 1即8＝2U 1，所以U 1＝4 V ．设后来所加电压为U 2，电功为W 2，则I 2＝q 2t ＝U 2R ，又I 1＝q 1t ＝U 1R 解得U 2＝q 2q 1U 1＝42×4 V ＝8 V ，W 2＝q 2U 2＝4×8 J ＝32 J ．D 正确． 2.B 【解析】 设用电器电阻为R ，接在AB 和CD 两端时的电压分别为U 和U′，则P ＝U 2R ＝9 W ，P′＝U′2R ＝4 W ，得U′＝23U.因此用电器接在CD 两端时，输电线上降落的电压U 线＝U －U′＝13U.则两根输电线的总电阻R 线＝12R.所以P 线＝U 2线R 线＝19U 212R ＝29·U 2R ＝29×9 W ＝2 W ．故选B.3.CD 【解析】 电路消耗的电功率的计算公式P ＝UI 、P ＝Wt是普遍适用的，而A 、B 两选项中公式只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻，所以选项A 、B 错误，正确选项为C 、D.4.(1)1 200 W (2)100 W (3)1 100 W【解析】 (1)电动机的输入功率P 电＝UI ＝120×10 W ＝1 200 W. (2)电动机的发热功率P 热＝I 2r ＝102×1 W ＝100 W.(3)输出的机械功率P 机＝P 电－P 热＝1 200 W －100 W ＝1 100 W. 5.(1)0.27 A 59.85 J (2)110 A 24 200 W 电风扇将被烧坏．【解析】 (1)电风扇正常运动，消耗的功率为额定功率P ＝UI ，所以I ＝P U ＝60220A ＝0.27 A ，由能量守恒定律得W ＝Q ＋E ，即Pt ＝I 2Rt ＋E ，所以E ＝Pt －I 2Rt ＝59.85 J.(2)电风扇不转动，相当于纯电阻，电欧姆定律得U ＝I′R ，所以I′＝U R ＝2202A ＝110 A ，实际消耗的电功率P′＝U 2R ＝22022W ＝24 200 W ．由于电风扇实际消耗的电功率远大于某额定功率，且电能全部转化为内能，电风扇将被烧坏．6.(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80% 【解析】 (1)根据焦耳定律，热功率为P 热＝I 2r ＝12×1 W ＝1 W.(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入＝IU ＝1×5 W ＝5 W输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出＝P 入－P 热＝5 W －1 W ＝4 W.(3)电动机输出的功用来提升重物转化为机械功能，在10 s 内，P 出t ＝mgh.解得h ＝P 出tmg ＝4×1020m ＝2 m. (4)机械效率η＝P 出P 入＝80%.7.200 V【解析】 设电热水壶的电阻为R 由图甲知R ＝P 2额U 2额＝22021 500Ω＝48415Ω由图乙知电能表转1转消耗的电能为： 3 600×1033 000J ＝1 200 J设电热水壶的实际电压为U则U 2R t ＝125×1 200 J ，解得U ＝200 V。
高中物理选修3-1-焦耳定律
焦耳定律知识集结知识元焦耳定律知识讲解电功、电功率、效率1．电功的计算及单位（1）定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。
（2）公式：W=qU=UIt.（3）单位：在国际单位制中功的单位是焦耳，符号为J，常用的单位还有：千瓦时（KW·h），也称“度”，1KW·h=3.6×106J.2．电功计算公式所适用的电路（1）电功W=UIt适用于任何电路。
（2）在纯电阻电路中，由于，所以.3．电功率定义、公式及单位（1）定义：单位时间内电流所做的功，等于这段电路两端的电压U与通过这段导体的电流I的乘积。
（2）公式：.（3）单位是瓦特，符号为W（国际单位制），常用的还有千瓦（kW），1kW=1000W.4．电功率计算公式所适用的电路（1）电功率P=UI适用于任何电路。
（2）在纯电阻电路中，焦耳定律1．焦耳定律：（1）1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。
Q=I2Rt.焦耳定律是一个实验定律。
它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。
（2）热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率．热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积．.（3）电功率与热功率对纯电阻电路，电功率等于热功率即：UI=I2R.此时，可得U=IR,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．即：UI>I2R.此时，可得U>IR,所以，对非纯电阻电路欧姆定律不成立.2．电热（1）电热：由于导体的电阻，使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。
（2）内容：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。
（3）公式：Q=I2Rt.（4）适用对象凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt，可求任何电路中电流I通过电阻R时所产生的热量。
高中物理人教版选修3-1 第二章 第五节 焦耳定律
这些用电器有什么共同点？ 电能全部转化为内能
电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？
焦耳定律
知道并理解电流热效应 理解并掌握焦耳定律 理解并掌握热功率
焦耳定律
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等） 电能全部转化为热能，电功等于电热
焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q 等于电流I的二次方、导体的电阻R 和通电时间 t 三者的乘积 最初是焦耳用实验直接得到的
电炉通电时，电能转化为内能
电动机通电时，电能转化为机械能
蓄电池充电时，电能转化为化学能
功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程 电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量 那么，电流做功如何计算？
电功率
理解额定功率和实际功率 会计算电路中的总功率 理解并掌握电功和电功率
阻
，求电炉A上的电压和它消耗的功率。
电功的实质
电流做功的实质 导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功
自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移 动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加
电功的实质
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中 就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电 流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
单位： 焦，符号：J 常用单位有千瓦时（kW·h)
物理意义：反映了“多少电能转化为其他形式的能”
电功的反思
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？ 电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间 t有关，与元件的种类无关。
不同的用电器电流做功的快慢不同
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热功普适公式
焦耳35定、律公热适功式用率：条Q公件＝式：I：2适Rt用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
4.热功率：单位时间内的发热量。
P热
Q t
I2R
热功率普适公式
高中物理选修3-1 焦耳定律
三、电路中的能量转化
纯电阻电 路
非纯电阻电路
电流做功全 电流做功除转化为内
能量转化 部转化为导 能外还要转化为其他
P电＝P热+P机 由焦耳定律:电动机的热功率为: P热 ＝I2R
消耗的电功率为: P电＝IU 因此电动机所做机械功的功率: P机＝P电－P热＝IU－I2R 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
高中物理选修3-1 焦耳定律
恒定电流
§2.5
高中物理选修3-1 焦耳定律
一．电功和电功率
1.电功 （1） 定义：电流通过电路所做的功，也就是通常所说的电流 所做的功，简称为电功． （2）实质：电场力对定向移动的电荷所做的功.
（3）公式：W=UIt 电功普适公式
2.电功率
1kw﹒h=3.6×106J
（1）物理意义：表示电流做功的快慢
W
E其 + Q
UIt ＞ I2Rt
电功：W= UIt
电热：Q=I2Rt：P热=I2R
高中物理选修3-1 焦耳定律
例题、一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端所加 的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟 所做的机械功有多少?
解:电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率P热、转 化为机械能的功率P机。三者之间遵从能量守恒定律:
（2）电功率：单位时间内电流所做的功
（3）公式： P W UI t
电功率普适公式
高中物理选修3-1 焦耳定律
二、焦耳定律
1. 电流通过导体时，导体要发热，这种现象叫做电流的热效 应。产生的热量叫焦耳热，也叫电热。
2.焦耳定律：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、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＝
。
答案：4Ω
高中物理选修3-1 焦耳定律
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W
E其 + Q
UIt ＞ Q=I2Rt
高中物理选修3-1 焦耳定律
I＜U/R
纯电阻电路:
电能 W
→ 内能 Q
UIt
=
I2Rt
电功 = 电热 ：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
非纯电阻电路:
M
电能 → 内能+其它形式的能
W＞Q
体的内能
形式的能
电阻、电炉
元件举例 丝、白炽灯
等
电动机、电解槽等
高中物理选修3-1 焦耳定律
1.纯电阻电路:
指某段电路 在某段时间
电能 W
→ 内能
Q
指转化为 内能的那 部分电能!
内消耗的全 部电能!
UIt
=
I2Rt
I=U/R
2.非纯电阻电路:
M
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