(新人教版选修3-1)物理：2.5《焦耳定律》(课件)
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高中物理人教版选修3-1 2.5《焦耳定律》(共14张PPT)[优质实用版课件]
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(3)用电器的额定功率与实际功率。
二、焦耳定律
Q I 2Rt
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
热功率：单位时间内导体的发热功率
P Q I2R t
电流做功的实质：
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W
指转化为 → 内能 内能的那
Q 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全 部电能!
说明：欧
非纯电阻电路:
M
姆定律不 适用于非
电能 → 内能+其它形式纯的电能阻电
W
W-Q
路！
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路:
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热
W= Q = UIt =U2t/R =I2Rt
６．欧姆定律的适用条件
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
二、焦耳定律
Q I 2Rt
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
热功率：单位时间内导体的发热功率
P Q I2R t
电流做功的实质：
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W
指转化为 → 内能 内能的那
Q 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全 部电能!
说明：欧
非纯电阻电路:
M
姆定律不 适用于非
电能 → 内能+其它形式纯的电能阻电
W
W-Q
路！
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路:
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热
W= Q = UIt =U2t/R =I2Rt
６．欧姆定律的适用条件
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
新课标人教版3-1选修三2.5《焦耳定律》精品
三、电功率
额定功率和实际功率
额定功率:用电器在额定电压下工作的功率.
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率.
几种常见家用电器的额定功率
用电器
额定电压 （V）
额定功率 （W）
29寸彩 电
220
电熨斗 220
电冰箱 220
微波炉 220
～150 300～ 100～
800～
800
150
1200
输入功率和输出功率
只有在纯电阻用电器的前提下，才可由 I U
改写电功率的表达式．
R
所以，正确选项为C、D．
例2、对计算任何用电器的热功率
都适用的公式是 (
)
ＡP ． I2R Ｂ．P U 2
R
Ｃ． PUI Ｄ ． P Q
t
计算热功率的普适公式为:P Q I2R t
例3、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?
电路！
电能 → 内能+其它形式的能
W Q W其
IUt ＞ I2Rt
指转化为 内能的那 部分电能
!
纯电阻电路:
R
I=U/R
电能
W
→ 内能
Q
IUt
=
I2Rt
电功 = 电热: W= IUt = U2t/R =I2Rt =Q
电功率=热功率：P = I U = U2/R = I2R =P热
非纯电阻电路:
I＜U/R 电能
小，应使用下面哪个电路？ B
L1 L2
L1 L2
L1 L2
L1
A
B
L2
C
D
物理：2.5《焦耳定律》课件(新人教版选修3-1)
2
U （4）对纯电阻元件而言： P P I （5）对非纯电阻元件而言：P总
总
P热
热
P其他
UI
UI I
2
2R
P R 其他
R
U
2
R
I
2
R
（6）对纯电阻元件而言： I U U IR
（7）对非纯电阻元件而言：U
R
IR
I
U
R
举例：实际电动机
U
UM
UR
引言：在现代社会里，人们离不开电 。各种各样的用电器减轻了人们的劳 动强度、提高了人们的生活质量。我 们在享受电给我们带来方便的同时， 也应思考——电能是如何转化为其他 形式能的呢？电能在转化过程中应遵 从怎样的规律呢？……这些便是本次 课我们必须要搞清楚的问题。
§5、焦耳定律
引言：闭合电路中，自由电荷在电场力的作用下 定向移动形成了电流，该过程中电场力对电荷做 的功就是电功。那么，电功如何计算？电流做功 的快慢与哪些因素有关呢？这是我们必须先要搞 清楚的问题。
I 中产生的电热。 Q 2 Rt 既适用于纯电阻电路， I 也适用于非纯电阻电路。
I （4）对交流电而言，公式 Q 2 Rt 中的 I 为交
流电的有效值。
六、单位时间内发热的功率叫做热功率．热功率即电能转化为
内能的功率，P热
Q t
I
2
R
（1） P UI与 P I 2 R 中的“P P ”的含义不同， UI
C、若U S U N，则PS PN。
引言：电流通过电阻器会使电阻器发热， 电能转化为内能；电流通过电动机会使电 动机转动，电能转化为机械能……电功、 电热及转化得到的其他形式能如何计算呢 ？它们之间有什么关系呢？
人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 课件(25张)
同学用这个公式计算了它所消耗的电功率。根 据这个功率表达式的推导过程，你能说明这位 同学错在那里吗？
当堂检测
对计算任何用电器的电功率都适
用的公式是（ C D ）
Ａ． P = I 2R
Ｂ． P = U 2 R
Ｃ． P = UI Ｄ． P = W
t
当堂检测
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
当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A， 这时电动机正常工作，则吸尘器的机械功率是多少？
解: R = U = 0.3 Ω = 1Ω I 0.3
P电 = UI = 1.6W
P热 = I 2 R = 0.64W P机 = P电- P热 = 0.96W
课
电功 W= UIt 电功率 P=UI
堂
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！ 歇菜了！ 烧掉了!
为什么呢？
旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
旧知识：功你是能能量做转怎化样的量的度分。类？
能量转化的过程中是什么力在做功？ 旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
自主学习 电场力对自由电荷做的功
W=qU 又 q=It
W=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.
合作探究 电动机中的电功与电热
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 （I=U/R）电能W
W=UIt
内能Q
Q=I2Rt
电功等于电热
卡住
焦耳定律
电热
非纯电根阻据电这一路关: 系，你能得M出I和U、R有什么关系？运转
（I＜U/R） 电能W
当堂检测
对计算任何用电器的电功率都适
用的公式是（ C D ）
Ａ． P = I 2R
Ｂ． P = U 2 R
Ｃ． P = UI Ｄ． P = W
t
当堂检测
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
当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A， 这时电动机正常工作，则吸尘器的机械功率是多少？
解: R = U = 0.3 Ω = 1Ω I 0.3
P电 = UI = 1.6W
P热 = I 2 R = 0.64W P机 = P电- P热 = 0.96W
课
电功 W= UIt 电功率 P=UI
堂
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！ 歇菜了！ 烧掉了!
为什么呢？
旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
旧知识：功你是能能量做转怎化样的量的度分。类？
能量转化的过程中是什么力在做功？ 旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
自主学习 电场力对自由电荷做的功
W=qU 又 q=It
W=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.
合作探究 电动机中的电功与电热
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 （I=U/R）电能W
W=UIt
内能Q
Q=I2Rt
电功等于电热
卡住
焦耳定律
电热
非纯电根阻据电这一路关: 系，你能得M出I和U、R有什么关系？运转
（I＜U/R） 电能W
新版人教版物理选修3-1 2.5 焦耳定律(共20张PPT)学习PPT
相同，电流I不同， 来研究放出的热量Q
单位：W
定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常
10Ω
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积．
与电流I的关系，而 Q=CmFra bibliotekt，所以，Q＝I2Rt＝UIt＝W 2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用 →电能转化为化学能和热能
当电阻相等，时间t相同，电流I不同，来研究放出的热量Q与电流I的关系，而Q=CmΔt，所以，当液体相同，质量相等时，Q与Δt成正
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。
二、焦耳定律（实验定律）
说的电流所做的功,简称电功.
单 位 ： 瓦特，W ，常用单位 kW 电流I、电阻R和通电时间t三个量有关系
二、焦耳定律（实验定律）
1、内容：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次 方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通 电的时间成正比。
2、定义式： Q＝I2Rt
3、 适用范围：
适用于一切电路 （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。
什么是纯电阻电路？
Q＝I2Rt＝UIt＝W 即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他
电能全部转化为内能如 2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用
2 1
温 度
度 计
计
10Ω
即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他 公式：Q=I2Rt
如图一段电路两端的电压为U，通过1的0电Ω流为I，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量q=
→电能转化为机械能和热能 公式：Q=I2Rt 电能全部转化为内能如白炽电灯、电炉、电热毯等
．
当电阻相等，时间t
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． 电功 W＝UIt≠I2Rt （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。
高中物理 2.5焦耳定律 新人教版选修3-1
精品课件
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
迁移训练 1 下列关于电功 W 和电热 Q 的说法正确的
是( ) A.在任何电路中都有 W=UIt、Q=I2Rt,且 W=Q B.在任何电路中都有 W=UIt、Q=I2Rt,但 W 不一定等于 Q C.W=UIt、Q=I2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立 D.W=UIt 在任何电路中都成立,Q=I2Rt 只在纯电阻电路中才成立 答案:B 解析:W=UIt、Q=I2Rt 适用于一切电路,但在纯电阻电路中 W=Q,在
精品课件
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
2.电功的实质是什么?设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为 R,通过的电流为 I,试以此为模型探究焦耳定律的表达式。试推导电热 功率的表达式。
答案:电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做 了多少功,表明有多少电能转化为其他形式的能。在转化过程中,能量守 恒,所以电功实质上是能量转化与守恒定律在电路中的具体体现。
例题微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为 1 Ω,当加在
它两端的电压为 2.0 V 时,电流为 0.8 A,且能正常工作。求: (1)它的额定输入功率多大? (2)工作时由导线发热损失的功率多大? (3)它的最大输出功率多大? 解析:电动机正常工作时是非纯电阻电路。 (1)额定输入功率 P 额=UI=2.0×0.8 W=1.6 W (2)电动机热功率 P 热=I2R=0.82×1 W=0.64 W (3)根据能量的转化与守恒,电动机的最大输出功率 P 出=P 额-P 热
2.5-焦耳定律-课件(人教选修3-1)
图2－5－1 答案：定向移动 电场力 It qU UIt
2．电流强度是2 A的恒定电流，通过阻值是100 Ω的纯电 阻，在5 min内消耗的电能是________焦耳。 解析：由Q＝I2Rt可得： Q＝22×100×5×60 J＝1.2×105 J。 答案：1.2×105
3．一台功率为400 W 的洗衣机，工作电压是220 V，连 续工作0.5 h，洗衣机的工作电流是________A，所消 耗的电能为________J。 解析：根据 P＝UI，洗衣机的工作电流 I＝UP＝420200 A＝
1．额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝ 40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏
电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图2
－5－2中的哪一个
()
图2－5－2
[审题指导] 解决此类问题时，应把握以下两点： (1)保证用电器正常工作。 (2)电压一定时，总电阻值最大，消耗总功率最小。
1.82 A，根据 W＝P·t，洗衣机所消耗的电能 W＝P·t＝
400×30×60 J＝7.2×105 J。 答案：1.82 7.2×105
1．电功 电路中保持持续电流的过程，就是静电力移动自由 电荷不断做功的过程。静电力做了多少功(也说电流做了 多少功)，就有多少电能转化为其他形式的能，因此说电 功是电能转化为其他形式的能的量度。
[答案] C
在纯电阻电路中，比较用电器的电功率时，要根据已知 条件灵活选用公式，如用电器电流相同时，用 P＝I2R 比较， 若电压相同时用 P＝UR2比较，若电阻相同时，可根据 I 或 U 的关系比较。
1．纯电阻电路和非纯电阻电路 (1)纯电阻电路：电流通过导体时，电能全部转化为 内能的电路，如电炉、白炽灯等的电路。 (2)非纯电阻电路：电流通过导体时，仅有一部分电 能转化为内能的电路，如电动机等的电路。
人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 课件 (共24张PPT)
q U 分析：利用W＝qU可求出电压U1，再由I＝ t ＝ R 可以求出U2，然 后利用W＝qU求W2. 解析：设电阻丝电阻为R，开始所加电压U1，则 W1＝q1U1 即8＝2U1 ∴U1＝4 V 设后来所加电压为U2，产生的热量为W2，则 q2 U2 q1 U1 I2＝ t ＝ R ，又I1＝ t ＝ R q2 4 解得U2＝q U1＝2×4 V＝8 V， 1 W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J.
变式迁移 2．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( B ) A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt＝W＝I2Rt
知能演练
基础巩固 D ( 1．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 )
2．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的 灯泡，下列说法正确的是( ) A．接在110 V的电路上时的功率为20 W B．接在110 V的电路上时的功率为10 W C．接在440 V的电路上时的功率为160 W D．接在220 V的电路上时的功率为40 W
U2 0 解析：先求出R，R＝ P U2 U2· P P实＝ R ＝ U2 . 0
答案：D
变式迁移 1．下列关于电功的说法中，错误的是( D ) A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功 B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程 C．电流做功消耗的能量，由电源来供给 D．电功就是电能
二、焦耳定律和热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比． (2)表达式：Q＝I2Rt. (3) 适用范围： Q ＝ I2Rt 是电热的定义式，可求任何电路中电 流I通过电阻R时产生的热量(电热)． (4)焦耳定律的微观解释 电流通过导体的时候，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 得的动能，不断传递给金属正离子，使金属正离子的热振动加 剧，于是通电导体的内能增加，温度升高． (5)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内 能．
人教版高中物理选修3-1 2.5焦耳定律课件(共23张PPT)
电势差U已知，那么电量q怎么办呢？
一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,
则在时间t内通过这段电路任一横截的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
在这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，简称电功。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说“消耗了多少电能”
2、电功率
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的 电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在 电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与 离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离 子热运动加剧，将电能全部转化为内能。
P机=P电-P热=UI-I2R
一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,
则在时间t内通过这段电路任一横截的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
在这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，简称电功。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说“消耗了多少电能”
2、电功率
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的 电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在 电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与 离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离 子热运动加剧，将电能全部转化为内能。
P机=P电-P热=UI-I2R
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的电炉， 例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求： ：规格为“ ， 的电炉 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 电炉正常工作时， 电炉正常工作时 2. 电炉Байду номын сангаас电阻 解：1.由P=UI知，电炉正常工作时： 由 知 电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A 2.电炉的电阻： 电炉的电阻： 电炉的电阻 R=U额2/P额 =2202/1000 =48.4
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运 行情况
物理 电 压 量
U （V） ）
电 流 电 阻 总功率 热功率 机械功率 [电功率 电功率] 电功率 I R I 2R UI －I2R （UI） （A） （ ） （W） （W） ） ） （W） ） ）
转动
3
0.08
30
0.24
0.192
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一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电 如图一段电路两端的电压为 ， 流为I，在时间t内通过这段电路任一横截 流为 ，在时间 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： =UIt W
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额定功率和实际功率： 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 额定功率， 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 实际功率． 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． 等于额定功率．
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探究实验： 探究实验：
给你玩具电风扇1台 干电池 节 给你玩具电风扇 台、干电池2节、电压表和电流 表各 1 只、导线若干。 导线若干。 请你设法测出电风扇的直流电阻， 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。 作时总功率 电功率）和输出的机械功率。 电功率
W 电功率计算的普通公式为 P = = UI t
R
所以，正确选项为 、 ． 所以，正确选项为C、D．
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小结： 小结：
１．电功 W =UIt ２．焦耳热 Q = I Rt
2
W ３．电功率 P = = UI t
Q ４．热功率P = = I 2R t
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例题： 例题：
对计算任何用电器的电功率都适用的公 式是（ 式是（ ）
U Ａ． = I R Ｂ．P = P R W Ｃ P =UI Ｄ．P = ． t
2
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2
解析：
用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、 用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁 有的是非纯电阻用电器（例电动机、 等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解 槽等）． 槽等）． 只有是在纯电阻用电器的前提下， 只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由 改写电功率的表达式． 改写电功率的表达式． = U I
0.048
卡 住
3
0.1
30
0.3
0.3
0
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纯电阻电路: 纯电阻电路 电能
W
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能! 部电能!
→
指转化为 内能的那 内能 部分电能! 部分电能 Q I2Rt I=U/R
UIt
=
M
非纯电阻电路: 非纯电阻电路 电能
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2．焦耳定律 ： 电流通过导体时产生的热量 ． 焦耳定律： Q等于电流 的二次方、 导体的电阻 R 和 等于电流I的二次方 等于电流 的二次方、 通电时间 t 三者的乘积 ．
Q = I Rt
2
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电 焦耳定律适用于纯电阻电路， 路． 纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电 纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、 烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住 烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住 的电动机也是纯电阻器件 也是纯电阻器件． 的电动机也是纯电阻器件． 非纯电阻电路： 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有 电解槽在发生化学反应的电路． 电解槽在发生化学反应的电路．
非纯电阻电路: 非纯电阻电路 电能
W UIt 电功： 电功：W= UIt 电功率： 电功率：P=UI
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M
→Q 内能 其它形式的能 内能+其它形式的能 W-Q
＞ I2Rt
I＜U/R 电热： 电热：Q=I2Rt 热功率： 热功率：P热=I2R
例 2．加在某台电动机上的电压是 ， 电动机 ． 加在某台电动机上的电压是U， 耗的电功率为P， 电动机线圈的电阻为r， 消 耗的电功率为 ， 电动机线圈的电阻为 ， 则电动机线圈上消耗的热功率为（ 则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） A．P B．U2/r C．P2r/U2 D．P． ． ． ． P2r/U2 非纯电阻电路中计算电功率
几种常见家用电器的额定功率
用电路 额定电压 （V） ） 额定功率 （W） ） 29吋彩 吋彩 电 220 ～150 电熨斗 220 300～ ～ 800 电冰箱 220 100～ ～ 150 微波炉 220 800～ ～ 1200 台灯 220 40～60 ～
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1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就 ．电功：在一段电路中电场力所做的功， 是通常所说的电流所做的功，简称为电功． 是通常所说的电流所做的功，简称为电功．
W =UIt
电流在一段电路上所做的功等于这段电路 两端的电压U、 两端的电压 、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积． 三者的乘积． 在国际单位制中电功的单位是焦（ ）， 在国际单位制中电功的单位是焦（J）， 常用单位有千瓦时（ 常用单位有千瓦时（kW·h）. ） 1kW·h＝3.6×106J ＝ ×
二、电功率和热功率
1． 电流做功的过程 ， 是电能转化为其他形式能量的 ． 电流做功的过程， 过程． 过程． 电动机把电能转化为机械能； 电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化 为化学能；电热器把电能转化为热能． 为化学能；电热器把电能转化为热能． 在真空中，电场力对电荷做正功时， 在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的 电势能转化为电荷的动能；在金属导体中， 电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电 场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子 碰撞，把定向移动的功能传给离子， 碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运 动加剧，将电能完全转化为内能． 动加剧，将电能完全转化为内能．
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３．热功率：单位时间内导体的发热功率叫做 热功率： 热功率． 热功率． 热功率等于通电导体中电流I 热功率等于通电导体中电流 的二次方与 导体电阻R 的乘积． 导体电阻 的乘积．
Q 2 P= =I R t
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W
→
说明： 说明：欧姆 定律不适用 于非纯电阻 内能+其它形式的能 内能 其它形式的能 电路！ 电路！
W-Q I＜U/R
Q UIt ＞ I2Rt
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纯电阻电路: 纯电阻电路
电能
W
→
内能
Q
I=U/R UIt I2Rt = 电热： 电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率 热功率： 电功率 热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
热功率只能用 只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R 只能用
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3．电功率与热功率 ． （1）区别： ）区别： 电功率是指某段电路的全部电功率， 电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上 消耗的全部电功率， 消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过 的电流强度的乘积； 的电流强度的乘积； 热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率． 热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决 定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的 乘积． 乘积． （2）联系： ）联系： 对纯电阻电路，电功率等于热功率； 对纯电阻电路，电功率等于热功率； 对非纯电阻电路， 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． 能外其他形式的功率之和．
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2．电功率：单位时间内电流所做的功 ．电功率：
W P= = UI t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 一段电路上的电功率 等于这段电路两 端的电压U和电路中电流 的乘积． 和电路中电流I的乘积 端的电压 和电路中电流 的乘积． 电功率表示电流做功的快慢． （２）电功率表示电流做功的快慢． ），常 （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 单位：在国际单位制中是瓦（ ）， 用单位还有毫瓦（ ），千瓦 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）． ），千瓦（ ）． 1kW＝103W＝106mW=10-3MW ＝ ＝
第二章《恒定电流》
第五节 《焦耳定律》
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