五、swj焦耳定律

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1、选修选修3-1 3-1 第二章第二章 恒定电流恒定电流2.5 焦耳定律焦耳定律为什么电视机、电扇通电时间长了为什么电视机、电扇通电时间长了会发热？会发热？如图一段电路两端的电压为如图一段电路两端的电压为U，通过的电，通过的电流为流为I，在时间，在时间t内通过这段电路任一横截内通过这段电路任一横截的电荷量的电荷量Itq 则则电场力做功即：电场力做功即：qUW UItW 一、电功一、电功1定义：电流在一段电路中所做的功定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压等于这段电路两端的电压U、电路中的、电路中的电流电流I、通电时间、通电时间t三者的乘积三者的乘积2公式：公式：WqUUIt3单位：

2、国际单位为焦耳，符号为单位：国际单位为焦耳，符号为J.常用单位为千瓦时常用单位为千瓦时(kWh)亦称为亦称为“度度”，1度度3.6106焦耳焦耳一、电功一、电功4对电功的理解：对电功的理解：从力做功的角度，电流做功的实从力做功的角度，电流做功的实质是电场力对电荷做功质是电场力对电荷做功从能的角度，电流作功是电能转从能的角度，电流作功是电能转化为其他形式能的过程，电功的大小量化为其他形式能的过程，电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形式的能其他形式的能电流做功就是电源做功吗？电流做功就是电源做功吗？答案：答案：电流做功是导体中的电场对电流做功是导体

3、中的电场对自由电荷的静电力移动电荷做功，把电自由电荷的静电力移动电荷做功，把电能转化为其他形式的能电源做功是指能转化为其他形式的能电源做功是指非静电力把自由电荷由电源负极移至正非静电力把自由电荷由电源负极移至正极做功，把其他形式的能转化为电能极做功，把其他形式的能转化为电能.1概念：电流所做的功跟完成这些功概念：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率所用时间的比值叫做电功率2表达式：表达式：P IU.3单位：瓦特，符号单位：瓦特，符号W.4物理意义：表示电流做功的快慢物理意义：表示电流做功的快慢 二、电功率二、电功率5额定功率：额定功率：概念概念用电器在额定电压下工作的电功率用电器在

4、额定电压下工作的电功率说明说明用电器上标注的功率是它们的额定功用电器上标注的功率是它们的额定功率，是用电器在额定电压下率，是用电器在额定电压下(或通过额定电流时或通过额定电流时)长长时间正常工作的最大功率用电器在实际工作时的时间正常工作的最大功率用电器在实际工作时的电功率为实际功率，实际功率可能大于、小于或等电功率为实际功率，实际功率可能大于、小于或等于额定功率，为保护用电器，实际功率应小于或等于额定功率，为保护用电器，实际功率应小于或等于额定功率于额定功率1内容：电流通过导体产生的热量，跟电内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比流的平方、导体的电阻和通电时间成

5、正比2公式：公式：QI2Rt.特别提醒：特别提醒：QI2Rt是电热的定义式，可求任何电路是电热的定义式，可求任何电路中电流中电流I通过电阻通过电阻R时产生的热量时产生的热量(电热电热).三、焦耳定律三、焦耳定律3热功率：热功率：电流通过电路时，因发热而消耗的功率电流通过电路时，因发热而消耗的功率叫热功率热功率亦即电能转化为内能的功叫热功率热功率亦即电能转化为内能的功率即率即(1)功是能量转化的量度，同样，电功是功是能量转化的量度，同样，电功是电能转化为其他形式的能的量度电热是电电能转化为其他形式的能的量度电热是电能转化为内能的量度可见电功与电热是两能转化为内能的量度可见电功与电热是两个不同的物

6、理量因此电功的定义式是个不同的物理量因此电功的定义式是WIUt，电热的定义式是，电热的定义式是QI2Rt.(2)从能量转化的角度分析，电功与电热从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：的数量关系为：WQ，即，即IUtI2Rt.四、电功和和电热的区别四、电功和和电热的区别特别提醒：特别提醒：在纯电阻电路中，如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅，在纯电阻电路中，如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁等构成的电路，电流做功全部转化为内能，电功等于电烙铁等构成的电路，电流做功全部转化为内能，电功等于电热，即电热，即WQ或或IUtI2Rt，在计算电热和电功时，可采用，在计算电热和电功时，可采用公式公式

7、中任一形式进行计算中任一形式进行计算在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽、给蓄电在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等，电流做功将除转化为内能外，还转化为池充电、日光灯等，电流做功将除转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有机械能、化学能等，此时有WQ，或，或IUtI2Rt，此种情况下，此种情况下，电功只能用公式电功只能用公式WIUt进行计算，电热进行计算，电热Q只能用公式只能用公式QI2Rt计算计算 例例1：右图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端：右图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点点a、b之间电阻是之间电阻是R，在，在a、b之间加上电压之间加上电

8、压U，测得流过电，测得流过电路的电流为路的电流为I，则未知电路的电功率一定是，则未知电路的电功率一定是()AI2R BU2/RCUI DUII2R答案：答案：C例例2：额定电压都是：额定电压都是110V，额定功率，额定功率PA100W，PB40W的电灯两盏，若接在电压是的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个个()答案：答案：C例例3：如图所示，灯：如图所示，灯L上标有上标有200W，电动机上标有，电动机上标有2000W，在，在A、B两端加上两端加上220V的电压时，灯和电动机均正的电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻常工作，求电灯正常工作时的电阻答案：答案：2