2015年秋高中物理 第2章 第5节 焦耳定律课件 新人教版选修3-1

第5节

焦耳定律

1.理解电功及电功率，理解电能和其他形式的 能量转化的关系.

2.知道焦耳定律的物理意义，掌握焦耳定律在生活中的应用. 3 .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.

要点一 1.电功

电功和电功率

(1) 定义：电流在一段电路中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.

(2)公式：W=IUt.

(3)国际单位：焦，符号：J. (4) 实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在 做功. (5) 意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的

能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能.即电功是电能转化为其他形式的能的量度.

W=UIt适用于任何电路.

2.电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功. W (2)公式：P= t =IU. (3)单位：瓦，符号：W. (4)意义：表示电流做功的快慢.

(5)额定功率和实际功率 ①用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功 率.当用电器两端电压达到额定电压 U额 时，电流达到额 定电流I额，电功率也达到额定功率P额，且P额=U额I额.

②用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率.为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于 其额定功率.

3.串、并联电路中的功率关系串联电路 功率 分配 功率 关系 P1 R1 = P2 R2 P=P1+P2+ +Pn 并联电路 P1 R2 = P2 R1 P=P1+P2+ +Pn

“负载”、“负荷”与“电阻”的区别 “ 负载 ” 或 “ 负荷 ” 是对用电器功率特征的一种习

惯称谓.通常说“负载”或“负荷”大，是指用电器的功率大，并不是用电器的“电阻”大.在一般情况下，“负 载 ” 大的 用电器电阻反而小 ，如 “ 220 V “220 V 较小. 60 W” 与 100 W”的两个灯泡，后者功率较大，电阻却

要点二

焦耳定律

1.焦耳定律(1) 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方 成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比. (2)公式：Q=I2Rt. (3)单位：焦耳，符号是J.

(4) 焦耳定律的微观解释：在电场力的作用下，金属 中做定向移动的自由电子频繁地与金属正离子发生碰撞， 不断地把定向移动的动能传递给正离子，使离子热运动加 剧，从而把电能转化为内能，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.

电热是电能转化为内能的量度.只要电路中有电阻 元件，电流通过电路时必产生电热，焦耳定律是一切电路

中计算电热的普适公式.

2.热功率 (1)定义：单位时间内的发热量叫热功率. Q (2)表达式：热功率即电能转化为内能的功率P= t = I2R. (3)单位：瓦特，

符号W. (4)实质：电能转化为内能的功率.

3.纯电阻电路与非纯电阻电路 (1)两种电路的比较两种电路 比较内容 元件 特点 欧姆定律 纯电阻电路 电路中只有电阻元 件，只能把电能转化 为内能 U 服从欧姆定律I= R 电流做功电能全部转 化为电热 电阻、电炉丝、白炽 灯等 非纯电阻电路 除电阻外还包括能把 电能转化为其他形式 能的用电器 不服从欧姆定律 U U>IR或I< R 电流做功电能除转化 为内能外还要转化为 其他形式的能 电动机、电解槽等

能量转化 元件举例

(2)电功与电热