文档介绍：焦耳定律
学****目标
1、掌握四个概念:电功、电热、电功率、电热率
2、能够区分电功和电热、电功率和热功率
3、会利用所学知识计算电功和电功率、电热和电热率
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量.
则电场力做功即:
电流在一段电路上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.
(3)单位:在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h).
1kW·h=×106J
(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称为电功.
(2)公式:
电功普适公式
一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积.
(3)意义:电功率表示电流做功的快慢.
(4)单位:在国际单位制中是瓦(W),常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW).
1kW=103W=106mW=10-3MW
(1)定义:单位时间内电流所做的功
(2)公式:
电功率普适公式
用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,
用电器在实际电压下工作的功率是实际功率.
用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率.
几种常见家用电器的额定功率
用电路
29吋彩电
电熨斗
电冰箱
微波炉
台灯
额定电压(V)
220
220
220
220
220
额定功率(W)
~150
300~800
100~150
800~1200
40~60
二、电热和热功率
电流做功的过程,是电能转化为其他形式能量的过程.
电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能;电热器把电能转化为热能.
在真空中,电场力对电荷做正功时,减少的电势能转化为电荷的动能;在金属导体中,在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞,把定向移动的功能传给离子,使离子热运动加剧,将电能完全转化为内能.
1、电热
(2)、公式:
推导:
电能全部转化为内能:
Q=W=IUt
欧姆定律:U=IR
Q=I2 R t
(1)、定义:电流通过导体产生的热量.
Q=I2 R t
(1)内容:电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积.
(3)焦耳定律适用条件:适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.
纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件.
非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路.
(2)公式:
电热普适公式
(1)、定义:单位时间内的发热量.
3、热功率
热功率P等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻R 的乘积.
P=Q /t=I2R
(2)、公式:
(3)、单位:瓦(W) 千瓦(kW).
热功率普适公式