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1、2.5 焦耳定律,恒定电流,灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来这是为什么?,假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？,导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。,a、电流流过电炉 b、电流流过电解槽 c、电流流过电风扇,电能转化为热能。,电能转化为化学能和热能,电能转化为机械能和热能,电能转化为其它形式的能 电流做功,W=qU,q=It,W=UIt,恒定电场对自由电荷的静电力作正功，电势能减小，其它形式的能增加。,适用于任何用电器。,提高
2、认识：（1）电流做功的本质是静电力做功； （2）根据静电场的电势差的定义式推出电流做功的表达式。,W=UIt,2、度量方式：电势能减小量在数值上等于电功。,5、单位换算： J 1kWh=3.6106J(1度电),1、引入目的：量度电能转化为其它形式的能的多少。,3、决定因素：电功与通过用电器的电量（通过用电器的电流和通电时间）和用电器两端的电压成正比。,4、矢量标量：标量,6、测量方法：电能表、伏安法等。,任意电路,2、度量方式：,1、引入目的：反映电流（静电力）做功的快慢程度。,3、决定因素：电功率与通过用电器的电流和用电器两端的电压成正比。,5、单位换算： W 1kW=103W,4、矢量标
3、量：标量,6、测量方法：电压表和电流表,任意电路,2、理论和实验依据：,1、研究内容：,电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关系。,（1）焦耳最早通过实验证明。,（2）理论推导。,3、三种表述：,（1）文字表述。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）公式表述。,4、适用条件：任何用电器。,纯电阻电路,非纯电阻电路:,电能W,电能W,Q=I2Rt,W=UIt,（I=U/R）,M,（IU/R）,电功：W= UIt,电热：Q=I2Rt,电功率：P=UI,热功率：P热=I2R,运转,卡住,内能Q,焦耳定律,电热,内能Q+其它形式的能,W=UIt,Q=I
4、2Rt,电功等于电热,电功大于电热,=,例1.要使“110V，40W”、“110V，100W”的两种灯泡接在220V的电路中都能正常发光，选择哪个电路；哪个最省电？,可以,可以,正常发光：达到额定电压、额定电流,省电,例2.一台电风扇，内阻为20，接上220V电压后，消耗的功率是66W。求： （1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。 （2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率，电机的效率。 （3）如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率。,分清输入电功率、消耗热功率、输出机械功率及它们之间的守恒关系是关键,电热,1. 电功W 定义：
5、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,2. 电功率P 定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式：P=W/t=UI 单位：W,kW,kWh,1kWh=3.6106J,小结：电功和电功率、电热和热功率,3. 焦耳定律 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。 公式：Q=I2Rt,公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW,4. 热功率：P热,导体在单位时间内发出的热量,A组能力训练题1,1. 用电器两端电压220V，这意味着 ( ) A. 1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J B.
6、 1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量 C. 1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W D. 1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J,D,A组能力训练题2,2.关于电功，下列说法中正确的有 ( ) A.电功的实质是电场力所做的功 B.电功是电能转化为内能的量度 C.电场力做功是电能转化成其他形式能量的量度 D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等,AC,A组能力训练题3,3. 一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有 ( ) A.灯泡的实际功率为50W B.灯泡的实际功率为25W C.通过灯泡的电流为额定电流的1/2
7、 D.通过灯泡的电流为额定电流的1/4,B C,A组能力训练题4,4.下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V,100W”; 电灯L3、L4都标有“220V，40W”将A、B两端接入电源，最暗的灯是 ( ) AL1 BL2 CL3 DL4,C,A组能力训练题5,5.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，可以断定 ( ) A. P甲P乙 B. P甲P乙 C. P甲=P乙 D.无法确定,C,A组能力训练题6,6. 输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压为U，则用户得到的功率为 ( ),P B. C. D.,B,
8、A组能力训练题7,7.一台直流电动机线圈电阻r =1，与一阻值R=10的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。,电阻R两端的电压为,UR=U-UM= 50V，,通过R的电流是,I=UR/R=5A,电动机消耗的功率为,P=IUM=5100=500W,P热=I2r =25W,P机=P-P热=500-25=475W,解：,A组能力训练题8,7.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求： （1）电动机正常工作时的输出功率
9、； （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）,（1）电动机不转时为纯电阻电路，,r=U1/I1=0.5,电动机正常工作时，,P电=I2U2=12=2W,电动机的热功率为,P热=I22r=120.5=0.5W,电动机所做机械功的功率,P机= P机-P热=1.5W,（2）转子突然被卡住，电动机的发热功率为,P热=U22/r=22/0.5=8W,解：,B组能力训练题1,1. A、B、C三个灯泡如图所示的方式连接时, 各自消耗的实际功率相同，则RA:RB:RC为 ( ) A.1:1:1 B.1:2:2 C.2:1:1 D.1:4
10、:4,B、C两个灯泡并联，UB=UC，,解：,B、C两个灯消耗的实际功率相同，则由,P=U2/R，RB=RC，,IA=2IB=2IC，,则由P=I2R，,RA:RB:RC =1:4:4,D,B组能力训练题2,2.图中R1=4,R2=9,R3=18。通电后（ ） A.经R1和R3的电流之比I1:I3=3:1 B.R1两端的电压和R3两端的电压之比U1:U3=4:9 C.三个电阻消耗的电功率之比P1:P2:P3=2:1:2 D.三个电阻消耗的电功率之比P1:P2:P3=2:2:1,AD,B组能力训练题3,3. 两个电阻，R1=8，R2=2, 并联在电路中。欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法
11、是（ ） A用一个阻值为2的电阻与R2串联 B用一个阻值为6的电阻与R2串联 C用一个阻值为6的电阻与R1串联 D用一个阻值为2的电阻与R1串联,A,思考：,我们知道白炽灯是纯电阻器件，但是我们日常生活中的的确确看到白炽灯发出光。这不是矛盾吗？,其工作原理是：电流通过灯丝（钨丝，熔点达3000以上）时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000以上，灯丝在处于白炽状态时，就发出光芒。 从能量的转换角度看，电灯发光时，大量的电能将转化为热能，只有极少一部分可以转化为有用的光能。,目前在所有日常生活的用电照明灯具中，白炽灯的效率是最低的，白炽灯会把消耗能量中的大部分（超过90%）转化成无用的热能，只少于10%的能量会成为光能。,2011年8月，发改委公布中国淘汰白炽灯路线图（征求意见稿），从2016年10月1日起，禁止销售和进口15瓦及以上普通照明用白炽灯。,