电功和电功率、焦耳定律练习题(课堂PPT)

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焦耳定律PPT【16页】

焦耳定律PPT【16页】
答案:BD
课堂练习3:为了使电炉消耗的电功率减小到
原来的一半,应该采用的措施是( D )
A.使电流减半
B.电压减半
C.使电炉的电阻减半
D.使电压和电炉的电阻各减一半。
课堂练习4:课后习题
电能大部分转化为其它能,一小部分转化为热能
电功大于电热
W Q W其它
P电 P热 P其
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。
(1)这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 效率为多少?
(2)某时电动机突然被卡住而停止转动,则此时的电动 机消耗的功率为多少?
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
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
P电
UI
I 2R
U2
R
P热
2.非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为 热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而 是难以避免的热能损失.例如电动机、给蓄电池充 电等
(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恒定电场 对自由电荷的电场力做功
W=qU W=UIt
q=It
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
一、电功和电功率
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、电流流过充电电池

《焦耳定律》PPT教学课件

《焦耳定律》PPT教学课件
第三级
第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生,没有环境污染,热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高,还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时,使导体只发热的用电器称为电热器,
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
D.电功率较小
较窄处电压大,电功率较大
2023/9/16
17
17
新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即:Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红,而导线却几乎不发热?
导线与电热丝串联,电流、时间都相同,导线电阻远小于电
炉丝电阻, 由Q= I2Rt可知,导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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3-1《焦耳定律》PPT课件

3-1《焦耳定律》PPT课件

非纯电阻电路: 电能
W
UIt 电功:W= UIt 电功率:P=UI
M
→Q 内能+其它形式的能 W-Q
> I2Rt
I<U/R 电热:Q=I2Rt 热功率:P热=I2R
2.5《焦耳定律》
一、电功
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.
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、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积. 在国际单位制中电功的单位是焦(J), 常用单位有千瓦时(kW· h). 1kW· h=3.6×106J
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!

指转化为 内能的那 内能 部分电能! Q I2Rt I=U/R
UIt
=
M
非纯电阻电路: 电能
W

说明:欧姆 定律不适用 于非纯电阻 内能+其它形式的能 电路!
W-Q I<U/R
Q UIt > I2Rt
纯电阻电路: 电能
W

内能
Q
2Rt I=U/R UIt I = 电功 = 电热:W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率:P =P热 = UI = I2于欧姆定律
所以
U IR
2
Q I Rt
(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
单位时间内导体的发热功率叫做热功率.

10.7 电功、电功率及焦耳定律(2)电源功率图像 电路动态变化 课件 2024-2025学年高二

10.7 电功、电功率及焦耳定律(2)电源功率图像 电路动态变化 课件  2024-2025学年高二

什么时候P出最大?P出
E2R R2 2Rr r 2
E2 R 2r r2
E2 4r
R
当且仅当r=R时, P出最大
一、电源功率图像
外电路 R
S I
Er 内电路
因为 P出
R
E2 r2 2r
R
又因为 R r 2 R
所以可得电源输出功率跟外电阻的P出-R图像
E 2 P出 4r
请根据图像描述输出功率的增减性
R滑
L
R
Er
某用电器短路
相当于电阻变小(变为0)
某用电器断路
相当于电阻变大(变为∞)
串反并同(结论套用)
课 堂 小 结
P出
E2
4r
电源的功率图像
η
100%
50%
R1 r R2
U
E
U内
P损 P内
U外
P出
I
R R
r
I
E
r
R
电路动态变化
串反并同

堂 作
作业25

高中物理 必修三 第十章 电路及其应用 第七节 电功、电功率及焦耳定律
(2)电源功率图像 电路动态变化
内阻是纯电路电阻
U内I
P总 EI
电源
P出 = U外 I P总 = UI
P损 =P热 P出
打蛋器
我们发现无论是电源还是用电器,对能量都存在一定“使用效率”
我们规定电源效率为 = P出
P总
是否P出越大,电源效率η越大?
U
E
U内
P损 P内
U外
P出
I
R 电源效率等于 P出 U外 P总 E
不更换电源,但是更换外电阻,图像该如何体现 r

高中物理焦耳定律ppt课件

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
年VIP
月VIP
连续包月VIP
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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)

第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)

第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)

知识要点
1. 电流的热效应:电能转化为内能。 2. 焦耳定律:电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比,与 导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
公式:Q I 2Rt 。
电热的影响因素:通过导体的电流、导体的电阻、通电时间。
当电能全部转化为内能:Q W UIt=I 2Rt 。
3. 电热的利用与控制。
发现很热,而其他用电器仍正常工作,请你用所学的物理 知识帮小洁分析一下,产生这一现象的原因是( C )。
A. 电压太高 B. 导线太粗 C. 导线太细 D. 导线太短
实验探究
【解析】电流和通电时间相等,由 Q I 2Rt可知,电源线很热,说明电源线
电阻产生的热量多,电源线电阻比较大。导体的电阻与导体材料、导体长度 、导体横截面积有关,电饭锅电源线的材料、长度一定,电阻较大,是因为 电源线横截面积太小,电源线太细造成的。
焦耳定律
知识点一:电流的热效应 定义:电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫作电流的热效应。 影响因素:在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量 越多;在电流和电阻相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。 电热的利用与控制 (1)电热器原理:由于电流通过导体,导体对电流的阻碍作用,而电流 要克服导体的阻力要做功,因为能的转化是靠做功来量度的,所以电流 做多少功,就有多少电能转化成热能。这就是电阻式电热器的加热原理。
实验探究
【解析】电炉在使用时,电炉丝和导线串联,在串联电路中,电路处处相等
,即I电炉丝 =I导线 ,通电时间t相同,根据Q I 2 Rt ,因为R电炉丝 R导线 ,
所以电流产生的热量Q电炉丝 Q导线 ,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝
相连的导线却不怎么发热的现象。

电功-电功率-PPT课件

电功-电功率-PPT课件

13
1.电热(Q)(焦耳热)
(1)电流的热效应
(2)焦耳定律:
载流导体中产生的热量与电流的平方、导体的电阻、 通电时间成正比
公式:Q I 2 R t
4
三、电功与电热的区别
1.纯电阻电路
(1)电能 (全部)内能 (2)由电阻性元件组成 (3)电功=电热(W=Q)
W UIt I 2Rt U 2 Q R
B、电功 电功率
1
用电器:电能(电流做功)其它形式的能
2
一、电功
1.电功
(1)定义:电流所做的功
(2)本质:电场力对电荷所做的功 (3)公式:W·h)(度)
1度=1KW·h=3.6×106J
(5)电流做了多少功,就有多少焦耳的电能转化
为其它形式的能
3
二、电热
一个接在220V电压的电路中的电炉,正常工作时通过的电流为2A,问:
(1)电炉的额定功率是多少?通电4h消耗多少电能?
(2)如果接在110V的电路中,则电炉的实际功率是多少?
11
例题3
12
联系生活

1、用电高峰时家里灯泡会比平常暗一些原因?
,为什么?

2、在家里刚开启大功率家用电器时(如空调、微波炉),我们往往会发现亮着的灯泡会变暗
千瓦(KW) 1KW=1000W
8
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
9
四、电功率
2.额定功率与实际功率
P额 U额 I额
P实 U实 I实
灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小
3.计算功率
(1)纯电阻电路中P U I I 2R U 2
R
(2)非纯电阻电路中P U I
10

焦耳定律 上课课件

焦耳定律 上课课件

用来加热
利用电热孵化器孵小鸡
2.电热的危害 (1)烧坏电器
(2)导线绝缘皮老化引起火灾
3.电热的防止
电视机的后盖有很多孔,就是为了通风 散热,使用时一定要把防尘的布罩拿开。
投影仪的散热窗
电脑运行时要用微型风扇及时散热
你是否完成了这一节的学习目标:
1、能通过生活实例,认识电流的热效应。
2、能在实验的基础上得出焦耳定律,会用焦耳 定律进行计算。
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
学习目标
1.能通过生活实例,认识电流的热效应。
2.能在实验的基础上得出焦耳定律,会用焦耳 定律进行计算。
3.通过学习电热的利用和防止,学会辨证地看 待问题。
交流举出日常生活中 用电器通电后主要产生 热的例子。(比一比哪 一组找得多。)
电热器
热水器
电熨斗
饮水机
电饭煲
3、通过学习电热的利用和防止,学会辨证地看待 问题。
中考链接
1.下列家用电器中,利用电流的热效应工作的有
(D )
A 笔记本电脑 B 电冰箱 C 电风扇 D 电暖器
2. 某阻值为4欧的定值电阻,通过的电流为0.5A,
则1分钟产生的热量( ) C
A 2J B 30J C 60J D 120J
课后作业 课本P102的1.2.3
上面这些生活中常用的电器有什 么共同的特性?
电流通过导体时 电 能转化成 内 能, 这个现象叫做电流的 热效应。
电炉丝通过导线接到电路里, 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热得发红,而导线 却几乎不发热?
电热与哪些因素有关?
三.焦耳定律
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
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11.(2015·汕头模拟)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源 电压恒定为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时的电阻约 为10 Ω,所用滑动变阻器的规格为“50 Ω 1 A”。
(1)请用笔画线代替导线将甲图中未完成的实物图电路连接完整; 作图提示:电压表“-”接线柱连接L左接线柱,电流表“0.6”接线柱连接 滑动变阻器“C”或“D”接线柱。 (2)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示 数,则电路中发生的故障是___小__灯__泡__短__路_____。 (3)排除故障后,继续进行实验:闭合开关前,滑片P应移到__B__(填“A”或 “B”)端,闭合开关后,移动滑片P使灯泡L正常发光,此时电流表的示数如图乙 所示,则小灯泡的额定电功率是__0_._6__W; (4)某同学还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成定值电 阻R,并使电压表的示数始终保持2 V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记
10.(2014·福州)某元件(阻值不变)标有“6 V 6 W”字样, 它正常工作的电流是__1__A,它的电阻R是__6__Ω。将该元件与 灯L接入电路中,如图甲所示。通过灯L的电流随电压变化的图 像如图乙所示,电流表量程为 “0~0.6 A”,电压表量程为 “0~3 V”,闭合开关,在保证电路各元件都安全的情况下,灯 L消耗的最大电功率可达到__1__W。
3.(2014·威海)在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动 变阻器的滑片P由中点向右端移动时,下列说法正确的是( D )
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变小 C.灯泡消耗的功率变大 D.电路消耗的总功率减小
4.(2014·昆明)当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一 段时间,产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q,下列办法中可 行的是( A )
录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更 换的定值电阻R的阻值不能大于______2_5_Ω。
12.(2014·咸宁)如图甲所示电路,电源两端电压U不变, R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当开关S闭合后,改变滑动 变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示。求:
7.(2015·临汾模拟)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6 V 0.6 W”的字样,R为定值电阻,闭合S1,断开S2,小灯泡正常发光;若再闭合 S2,发现电流表示数变化了0.3 A,则R的阻值为_____2_0Ω,此时灯泡L和电阻 R消耗的功率之比是______1_:3__。
【解析】闭合 S1,断开 S2,小灯泡正常发光,因此电源电压为 6 V;再闭合 S2,为并 联电路,电流表测量的是干路电流,则电流表示数变化了 0.3 A,即 IR=0.3 A,由 I=U得:
考点集训24 电功和电功率、焦耳定律
1.下列四位科学家中,以他的名字命名电功率单位的是( C ) A.焦耳 B.安培 C.瓦特 D.欧姆 2.我国科研人员研发了百米级第二代高温超导材料,使中国跻身该 技术领域国际先进行列。假如所有导体都成了常温下的超导体,那 么当用电器通电时,下列说法正确的是( B ) A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动 C.电饭锅仍然能煮饭 D.电熨斗仍然能熨烫衣服
A.电流表的示数变化范围0.3 A~0.6 A B.电压表的示数变化范围是1.5 V~2.5 V C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是2.5 Ω~10 Ω D.该电路最大功率是2.25 W
6.(2014·泉州)已知某导体的电阻值为18 Ω,通过它的电流 为2 A,则它两端的电压为_3_6__V,通电1 min产生的热量为 ___4_3_2_0___J。
(1)滑动变阻器R2接入电路的最大阻值;电源两端电压; (2)定值电阻R1的电阻值; (3)电路消耗电功率的最大值。
【解析】(1)(2)由图乙可知,R 2 最大时,I=0.1 A,U2=6 V,则 R 2=UI2=06.1VA=60 Ω; 当 R2 的滑片置于最右端时,U 源=0.1 R 1+6 V①;当 R2 的滑片置于最左端时,R2 为 0,电 路中只有 R1,I′=0.7 A,U 源=I′R 1=0.7 R1②;由①②解得 R1=10 Ω,U 源=7 V (3)当 R 2 滑片置于最左端时,电流最大即 I′=0.7 A,此时电路消耗电功率最大,P=UI′=7 V×0.7 A =4.9 W。
A.将电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的1/2 B.将电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的1/2 C.将电阻变为原来的1/2,通电时间变为原来的2倍 D.将电压变为原来的1/2,电阻变为原来的2倍
5.(多选)如图所示的电路中,电源电压恒为4.5 V,电压表量程0~3 V, 电流表量程0~0.6 A,滑动变阻器规格是“10 Ω 1 A”,灯泡标有“2.5 V 1.25 W”。若闭合开关,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允 许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化。则下列说法正确的是( BD )
R
R=U= 6 V =20 I R 0.3 A
Ω;功率为
PR= UIR=6
VHale Waihona Puke 0.3A=1.8W,则
PL :PR =0.6
W:1.8
W=1:
3。
8.(2014·安徽)如图所示的电路中,电源电压保持6 V不变,电阻 R1=10 Ω,R2=20 Ω,闭合开关S,则R1消耗的电功率为___0_.4__W;若 通电30 s,电阻R2产生的热量为___2_4__J。
9.近年来有许多重大火灾都是因线路故障造成的。线路故障的一 个原因是线路连接处接触不良。当线路连接处接触不良时,与连接完好 相比该处的阻值将增大,在该处消耗的电功率将__增__大____(填“减小” 或“增大”或“不变”),会产生局部过热,引发火灾。线路故障的另 一个原因是线路严重老化。由橡胶或塑料制成的导线线皮是用来绝缘的, 但时间长了,线皮会老化变质,绝缘性能变差,甚至龟裂露出线芯,通 电时产生火花或导线之间会发生短路。当导线之间发生短路时,因导线 中电流过__大____(填“大”或“小”),而酿成火灾。
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