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焦耳定律課件 物理.ppt 34頁

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End~ 祝同學們學習愉快! 再見! 2.5 焦耳定律 物理新人教版選修3-1 一、電功和電功率 如圖一段電路兩端的電壓爲U,通過的電流爲I,在時間t內通過這段電路任一橫截的電荷量   . 則電場力做功     即:   1.電功: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,簡稱爲電功.  在國際單位制中電功的單位是焦(J),常用單位有千瓦時(kW·h). W=UIt 1kW·h=3.6×106J q=It W=qU 2.電功率:單位時間內電流所做的功 (1)電功率表示電流做功的快慢. (2)單位:在國際單位制中是瓦(W),常用單位還有毫瓦(mW),千瓦(kW). (3)用電器的額定功率與實際功率。 電流通過導體産生的熱量跟電流的二次方成正比, 跟導體的電阻及通電時間成正比 二、焦耳定律 熱功率:單位時間內導體的發熱功率 電能轉化爲其他形式能量的過程    電流做功的實質: 純電阻電路 非純電阻電路 純電阻電路: 電能 → 內能 Q I2Rt W UIt = I=U/R M 非純電阻電路: 電能 → 內能+其它形式的能 W W - Q Q UIt I2Rt I<U/R 說明:歐姆定律不適用于非純電阻電路! > 指某段電路在某段時間內消耗的全部電能! 指轉化爲內能的那部分電能! 純電阻電路: 非純電阻電路: 歐姆定律適用:I=U/R 電功 = 電熱 =I2Rt W= Q = UIt =U2t/R UIt > I2Rt 歐姆定律不適用:I<U/R 電功:W= UIt 電熱:Q=I2Rt 電功率:P=UI 熱功率:P熱=I2R P電=P熱+P機 P電=UI P熱=I2R 例2、微型吸塵器的直流電動機內阻一定,當加上0.3V的電壓時,通過電流爲0.3A,此時電動機不轉,當加在電動機兩端的電壓爲2.0V時,電流爲0.8A,這時電動機正常工作,則吸塵器的效率是多少? 解: 例3.加在某台電動機上的電壓是U,電動機消耗的電功率爲P,電動機線圈的電阻爲r,則電動機線圈上消耗的熱功率爲( ) A.P   B.U2/r    C.P2r/U2 D.P-P2r/U2 非純電阻電路中計算電功率 只能用P=UI, 熱功率只能用P熱=I2R 所以 正確的是 (C) 例題4: 對計算任何用電器的電功率都適用的公式是( ) CD 小結與反思: 1.電功 3.電功率 4.熱功率 2.焦耳熱 5.純電阻電路與非純電阻電路的區別 6.歐姆定律的適用條件 問題: “根據歐姆定律 導體的電阻R與加在導體兩端的電壓U成正比,跟導體中的電流I成反比,這種說法對嗎?” 不正確 與長度有關 決定導體電阻大小的因素有哪些? 與材料有關 與橫截面積有關 問題的提出 猜想: 電阻R與導線長度L間的定量關系可能會是怎樣的? 電阻R與導線橫截面積S間的定量關系可能會是怎樣的? 實驗探究: 一、實驗方法的討論 1.同種材料,S一定,探究電阻R與L的關系 2.同種材料,L一定,探究電阻R與S的關系 3.不同材料,S、L一定,探究R與材料的關系 實驗方法--------控制變量法 V1 V2 炭鋼絲 S 2L 鎳鉻絲 S L 鎳鉻絲 S 2L 鎳鉻絲 2S 2L 實驗結論: 綜上所述,有: 這樣的關系具有普遍意義麽? 同種材料,S一定,電阻R與L成正比 R ∝L 同種材料,L一定,電阻與S成反比 理論探究 L1、R1 L1、R1 L1、R1 L1、R1 1.導體的電阻R與長度L的關系 (提示從串並聯知識去考慮) 討論: 123 n S0 R0 R=R0/n nS0 2.導體的電阻R與橫截面積S的關系 同種材料的導體,其電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比。 數學表達式: 請求出你實驗中的k值,並分析k有何意義? 得出結論: 比例系數k 有何意義? 思考: 測電阻R 方法: 伏安法 實驗電路圖: 探究導體電阻與材料的關系 電阻定律 1.內容: 同種材料的導體,其電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比,導體電阻與構成它的材料有關。 2.表達式: ?是比例常數,它與導體的材料有關,是一個反映材料導電性能的物理量,稱爲材料的電阻率。 2、物理意義:電阻率是反映材料導電性能的物理量。 1、電阻率越大 表明在相同長度、相同 橫截面積的情況下 ,導體

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