焦耳定律(1).ppt

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1、 第十八章第十八章 电功率电功率4 焦耳定律澄海中学 永志一、电功1、定义：电场力（或电流）所做的功、定义：电场力（或电流）所做的功.电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功2、表达式：、表达式：W=qU=UIt3、单位：、单位：焦耳（J）、千瓦时（kwh）1kwh=3.6106J二、电功率1、定义：、定义：单位时间内电流所做单位时间内电流所做的功的功.表示电流做功的快慢3、单位：单位：瓦瓦（W）千瓦千瓦（kW）1kW103WP=W/t=UI2、表达式、表达式:额定功率：额定功率：用电器在用电器在额定电压额定电压下工作的功率下工作的功率.实际功率：实际功率：用用电器在电器在实际电

2、压实际电压下工作下工作的功率的功率.输入功率：输入功率：用电器输入端的电压与输入电流之积用电器输入端的电压与输入电流之积.输出功率：输出功率：用电器输出端的电压与输出电流之积用电器输出端的电压与输出电流之积.三、电热1、定义：、定义：电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量2、表达式、表达式:电能全电能全部部转化为内能转化为内能：Q=W=IUt欧姆定律：欧姆定律：U=IRQ=I2 R t焦耳定律：电电流流通通过过导导体体产产生生的的热热量量Q等等于于电电流流I的的二二次次方方、导导体体的的电电阻阻R 和和通通电电时时间间 t 三三者的乘积者的乘积 3、单位单位：焦焦（J）千瓦时千瓦时（kW

3、h）焦耳定律适用于焦耳定律适用于：纯电阻电路电路；非纯电阻电路电路 纯电阻电路：只含有只含有电电热元件热元件的电路的电路（如白炽如白炽灯灯、电炉、电烙铁电炉、电烙铁；及及转子被卡住的电动机转子被卡住的电动机）非纯电阻电路：电路中含有在转动电路中含有在转动的的电动机电动机或有在发生化学反应的电解槽或有在发生化学反应的电解槽的的电路电路 1、定义：、定义：单位时间内的发热单位时间内的发热量量四、热功率P=Q/t=I2R2、公式、公式:3、单位单位：瓦：瓦(W)千瓦千瓦(kW)纯电阻电路:电能电能 内能内能 QI2Rt WIUt=I=U/RM非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能

4、WW其其QIUt I2RtIU/R说明：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！指指某某段段电电路路在在某某段段时时间间内内消消耗耗的的全全部电能部电能!指转化为指转化为内能的那内能的那部分电能部分电能!R纯电阻电路:非纯电阻电路:电能电能 内能内能电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能 QI2Rt WUIt=I=U/R电功电功=电热电热:W=UIt=I2RtU2t/R电功率电功率=热功率热功率：P=U I=U2/R =I2R=P热热 WW 其其QUIt I2RtIU/R电功：电功：W=UIt电热：电热：Q=I2Rt电功率：电功率：P=UI热功率：热功率：P热热

5、=I2RRM=Ql例例1：把标有把标有“220V，100W”的灯泡接到的灯泡接到220V的电路中，通过灯丝的电流的电路中，通过灯丝的电流I和实际功和实际功率各有多大？率各有多大？若接到若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。）的电阻不变。）解解：灯泡的电阻：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100=484 灯泡接灯泡接220V时，通过灯丝的电流时，通过灯丝的电流 I=U/R=220/484A=0.45A 实际功率实际功率P=UI=220220/484W=100W 灯泡接灯泡接110V时，通过灯丝的电流时，通过灯丝的电流 I/=U/R=110/484

6、A=0.23A 实际功率实际功率P/=U/I/=110110/484W=25W 例例2：一个电动机，线圈电阻是一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端，当它两端所加的电压为所加的电压为220V时，通过的电流是时，通过的电流是5A。这台。这台电动机每分钟所做的机械功有多少电动机每分钟所做的机械功有多少?解：解：电动机消耗的电功率电动机消耗的电功率P P电电、电动机的发热功率、电动机的发热功率P P热热、转、转化为机械能的功率化为机械能的功率P P机机根据能量守恒定律根据能量守恒定律:P电电P热热+P机机由焦耳定律得：由焦耳定律得：电动机的热功率为电动机的热功率为:P热热 I2R 消耗的电功率为消

7、耗的电功率为:P电电UI P机机P电电P热热IUI2R根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为:WP机机t=（IU一一I2R）t =（5220-520.4）60J=6.5104J 例例3：一台电风扇，内阻为一台电风扇，内阻为20，接上接上220V电压电压后，后，消耗的功率是消耗的功率是66W。求：求：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。）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）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率以及电机的效率。率以及电机的效率。（3）如果接上电源后，扇叶被卡住，不能

8、转动，）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，以及电风扇消耗的求这时通过电动机的电流，以及电风扇消耗的电功率和发热功率。电功率和发热功率。I=P/U=0.3AP机机=P电电-P热热=64.2WP热热=I2R=1.8W=P机机/P电电=97.3%I=U/R=11AP电电=UI=2.42103WP热热=P电电=2.42103W练习练习1：对计算任何用电器的对计算任何用电器的电功率电功率都适用的公式都适用的公式是是()A.P=I2R B.P=U2/R C.P=UI D.P=W/t练习练习2：对计算任何用电器的对计算任何用电器的热功率热功率都适用的公式都适用的公式是是()A.P

9、=I2R B.P=U2/R C.P=UI D.P=Q/tCDAD练习练习3：加在某台电动机上的电压是加在某台电动机上的电压是U，电动机消，电动机消耗的电功率为耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为，电动机线圈的电阻为r，则电动，则电动机线圈上消耗的热功率为机线圈上消耗的热功率为()AP BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2C练习练习4：下图所示的电路中，三电阻串联，其阻下图所示的电路中，三电阻串联，其阻值值R1=2，R=3，R=6，电路总电压为，电路总电压为U，各电阻消耗的功率分别为，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则，则 P1：P2：P3等于等于()A.2：3：6 B.6：3：

10、2 C.1：2：3 D.3：2：1R1R2R3思考：若三个电阻并联，情况如何？D练习练习5：如图，已知如图，已知R1=6，R2=3，R3=6，则接入电路，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比后这三只电阻的实际功率之比为为_。1 2 9练习练习6：已知已知R1、R2都标有都标有“4W，100”字样，而字样，而R3标有标有“1W，100字样按图中所字样按图中所示的电路连接，则示的电路连接，则A、B间允间允许消耗的最大电功率为许消耗的最大电功率为P电电=1.5W练习练习8：某一电动机，当电压某一电动机，当电压U1=10V时带不动时带不动负载，因此不转动，这时电流为负载，因此不转动，这时电流为I1=2

11、A。当电。当电压为压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流时能带动负载正常运转，这时电流为为I2=1A。求这时电动机的机械功率。求这时电动机的机械功率.P机机=31W 练习练习7：有人用一个有人用一个“100，4W”的电阻和的电阻和一个一个“50，8W”的电阻串联，作为的电阻串联，作为150电阻电阻使用，则该使用，则该 150电阻允许通过的最大电流为电阻允许通过的最大电流为 ；能承受的最大电压为；能承受的最大电压为 ；额定功率为；额定功率为 。0.2A30V6W练习练习9：某一用直流电动机提升重物的装置如某一用直流电动机提升重物的装置如图所示重物的质量图所示重物的质量m50kg，电源电动势，电源电动势E=110V不计内阻及各处的摩擦，当电动机不计内阻及各处的摩擦，当电动机以以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度中的电流强度I5A，由此可知电动机线圈的，由此可知电动机线圈的电阻电阻 R 。