1、焦耳定律,制作人：楊凱,一、電功和電功率,如圖一段電路兩端的電壓為U，通過的電流為I，在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路任一橫截的電荷量,則電場力做功即：,1電功,電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流 I 和通電時(shí)間 t 三者的乘積,（3）單位：在國際單位制中電功的單位是焦（J），常用單位有千瓦時(shí)（kWh）.,1kWh3.6106J,（1）定義：在一段電路中電場力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱為電功,（2）公式：,2電功率,一段電路上的電功率P等于這段電路兩端的電壓U和電路中電流I的乘積,（3）意義：電功率表示電流做功的快慢,（4）單位：在國際單位制中是瓦（W），常

2、用單位還有毫瓦（mW），千瓦（kW）,1kW103W106mW=10-3MW,（1）定義：電場力做的功與完成這些功所用 時(shí)間的比值,（2）公式：,用電器銘牌上所標(biāo)稱的功率是額定功率， 用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是實(shí)際功率 用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定功率,幾種常見家用電器的額定功率,額定功率和實(shí)際功率,二、電熱和熱功率,電流做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程 電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電解槽把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；電熱器把電能轉(zhuǎn)化為熱能,在真空中，電場力對電荷做正功時(shí)，減少的電勢能轉(zhuǎn)化為電荷的動(dòng)能；在金屬導(dǎo)體中，在電場力作用下做加速運(yùn)動(dòng)的自由電子頻繁地與正離子碰撞，把定向

3、移動(dòng)的動(dòng)能傳給正離子，使正離子熱運(yùn)動(dòng)加劇，將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,1、電熱,(2)、公式:,推導(dǎo)： 電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能： Q=W=IUt,歐姆定律：U=IR,(1)、定義:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量.,Q=I2 R t,(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的二次方、導(dǎo)體的電阻 R 和通電時(shí)間 t 三者的乘積 ,（3）焦耳定律適用條件：適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路,純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)也是純電阻器件,非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路,2焦耳定律,（2）公式：,(1)、定義:電

4、路中產(chǎn)生的熱量與產(chǎn)生這些熱量所用時(shí)間的比值.,3、熱功率,熱功率P等于通電導(dǎo)體中電流 I 的二次方與導(dǎo)體電阻R 的乘積,(3)、單位：瓦(W) 千瓦(kW),純電阻電路:,電能 內(nèi)能,Q I2Rt,W UIt,=,I=U/R,M,非純電阻電路:,電能 內(nèi)能+其它形式的能,W,E其 + Q,UIt,I2Rt=Q,IU/R,說明：歐姆定律不適用于非純電阻電路！,指轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分電能!,純電阻電路:,非純電阻電路:,電能 內(nèi)能,電能 內(nèi)能+其它形式的能,Q I2Rt,W UIt,=,I=U/R,電功 = 電熱,：W=Q,= UIt,=I2Rt,=U2t/R,電功率=熱功率：P =P熱 = UI

5、= I2R = U2/R,M,W,E其 + Q,UIt, I2Rt,IU/R,電功：W= UIt,電熱：Q=I2Rt,電功率：P=UI,熱功率：P熱=I2R,（1）區(qū)別： 電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強(qiáng)度的乘積； 熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率決定于通過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積 （2）聯(lián)系： 對純電阻電路，電功率等于熱功率； 對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和,4電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系,對純電阻電路: 電功=電熱 電功率=熱功率 對非純電阻電路: 電功電熱 電功率

6、熱功率,小結(jié):,電功和電功率、電熱和熱功率,應(yīng)用1、下圖所示的電路中，三電阻串聯(lián)，其阻值R1=2，R=3，R=6，電路總電壓為U，各電阻消耗的功率分別為P1、P2、P3，則 P1：P2：P3等于( ) A、2：3：6 B、6：3：2 C、1：2：3 D、3：2：1,在串聯(lián)電路中，功率跟電阻成正比。,A,在并聯(lián)電路中，功率跟電阻成反比。,應(yīng)用2、下圖所示的電路中，三電阻并聯(lián)，其阻值R1=2，R=3，R=6，電路總電壓為U，各電阻消耗的功率分別為P1、P2、P3，則 P1：P2：P3等于( ) A、2：3：6 B、6：3：2 C、1：2：3 D、3：2：1,D,例1、對計(jì)算任何用電器的熱功率都適用

7、的公式是 ( ),例2、一個(gè)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻是0.4 ，當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時(shí)，通過的電流是5A。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少?,解:電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P電、電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱、轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率P機(jī)。三者之間遵從能量守恒定律: P電P熱+P機(jī) 由焦耳定律:電動(dòng)機(jī)的熱功率為: P熱 I2R 消耗的電功率為: P電IU 因此電動(dòng)機(jī)所做機(jī)械功的功率: P機(jī)P電P熱IUI2R 根據(jù)功率與做功的關(guān)系，電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功為: WP機(jī)t=(IU一I2R)t =(5220-520.4) 60J =6.5104J,解:據(jù)能量守恒定律得: IUt = I2Rt +W 故電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功為: W=(IU-I2R)t =(522