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
《焦耳定律》物理PPT课件(10篇)
3．电热的利用和控制 利 用：制造电热器，发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材 料上做成的。其优点是：①清洁卫生，没有环境污染；②热效率高；③可以方便 地控制和调节温度。 控 制：装风扇和安散热窗等加快散热，防止电热危害电器。
归类探究
类型之一 探究焦耳定律
[2017·广西柳州]小明用如图甲和图乙所示的实验装置分别探究“电流
科学课件：/kejian/kexue/ 物理课件：/kejian/wuli/
化学课件：/kejian/huaxue/ 生物课件：/kejian/shengwu/
地理课件：/kejian/dili/
历史课件：/kejian/lishi/
Hale Waihona Puke 2．焦耳定律内 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 通电时间 成正比。
(2)当小明家的实际电压是 200 V 时，加热电阻工作的实际功率是多少？ (3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是 12 V(按摩系统将交流电压转换为 12 V)，工作电流为 4 A，其电阻为 0.5 Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？
解： (1)水吸收的热量为 Q 吸＝c 水 m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×6 kg×(40 ℃ －20 ℃)＝5.04×105 J；加热时间 t′＝15 min＝900 s，足浴盆加热时消耗的电能 为 W＝P 额 t′＝605 W×900 s＝5.445×105 J。
通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”。
(1)图甲所示实验中通过 温度计示数的变来化比较电流产生的热量的多少。
(2)图甲中，为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b 两瓶
中要装入初温和 质量 相同的煤油，其中 a 瓶中煤油的温度升高得快。
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?
高中物理课件-人教版选修3-焦耳定律(共17张PPT)
两种电路 比较内容
纯电阻电路
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把
元件特点 电路中只有电阻元件 电能转化为其他形式
能的用电器
欧姆定律
服从欧姆定律 I＝UR
不服从欧姆定律：
U>IR
或
U I<R
电流做功全部转化为电 电流做功除转化为内
能量转化 热即电能全部转化为导 能外还要转化为其他
体的内能
形式的能
元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
M R
V
U
小
结 电功和电功率、电热和热功率
1.电功: W=IUt
2.电功率:
P
W t
=IU
3.电热: Q=I2Rt
4.热功率:
P=
Q t
=I2R
对纯电阻电路: 电功=电热
电功率=热功率 对非纯电阻电路:
电功>电热 电功率>热功率
p U 2 (纯电阻) R
3、热功率 (1)定义:单位时间内的发热量.
(2)公式: P=Q /t=I2R
纯电阻电路
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙 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． 电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
满足欧姆定律
非纯电阻电路
纯电阻电路与非纯电阻电路
电功 电热 电功率 热功率
纯电阻电路 W＝IUt＝I2Rt＝UR2t Q＝IUt＝I2Rt＝UR2t
P＝IU＝I2R＝UR2 P＝IU＝I2R＝UR2
非纯电阻电路 W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R
《焦耳定律》PPT课件
探究导体电阻与材料的关系 方法: 伏安法 测电阻R
实验电路图:
电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成 反比，导体电阻与构成它的材料有关。
2.表达式: R L
S
是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反
映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
电阻率()
(1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？
Ra、Rb比值是多少？
（1）不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”; Ra < Rb （2）若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联, Ra = R0 /2;(b)为两电阻串联, Rb =2 R0,所以Ra :Rb=1:4
例题4：
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 （ CD ）
Ａ．P I 2R Ｃ．P UI
Ｂ．P U 2 R
Ｄ．P W t
小结与反思：
１．电功 W UIt
２．焦耳热 Q I 2Rt
３．电功率 P W UI
４．热功率P Qt I 2R ５．纯电阻电路t与非纯电阻电路的区别
1、电阻率越大 表明在相同长度、相同 横截面积的情况下 ，
导体的电阻越大 。
2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能
的物理量。
3、公式：R=ρ—SL
RS
L
4、单位： 欧·米（Ω·m)
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
人教版高二上学期物理教学课件ppt-2.5焦耳定律
纯电阻电路
（I=U/R）
电能 WW=UIt
内能Q
Q=I2Rt
电功等于电热
卡住
焦耳定律
电热
非纯电阻电路:
（I＜U/R） 电能 WW=UIt
M
运转
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
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
2.5 焦耳定律
想想他们有什么共同点？
一、电功和电功率
电场力对自由电荷做的功
W=qU
q=It
W=UIt
1. 电功W
定义：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.
公式：W=UIt
单位：J kWh（度） 1kWh=3.6×106J
2. 电功率P
定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率
衡 量 快 慢
电功：
能 量 转 化
对纯电阻电路
P=U I
I=U/R
P=U2/ R
或
P=I2 R
W=U I t
对纯电阻电路 I=U/R
或
W=I2 R t
对纯电阻电路
电热 焦耳定律 Q=I2 R t
Q=w=P t
Q=W
Q=w=I2 R t
公式：P=W/t=UI
单位：W kW
二、焦耳定律
1.内容：电流通过某导体，在时间t内产生
的热量, 跟电流的平方、导体的电阻和通电时
间成正比。
2.公式：Q=I2Rt
电热