文档介绍：第五节焦耳定律用电器是用电来工作的器具, 它们的共同特点是要消耗电能, 靠电流做功来工作。 zxxk功能多样的用电器电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。 3 W= qU q=It W= UIt 一、电功和电功率如图所示,一段电路两端的电压为 U ,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流 I 。在时间 t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 为: 在这个过程中电场力做的功为: 将q 代入得: 在这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,简称电功。 1. 电功(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功。(3)单位:焦耳,简称焦,符号是J。千瓦时,俗称“度”,符号是 kW ·h。 1 kW ·h = 1000 W×3600 s = ×10 6 J (2)定义式: W IUt ?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。 2. 电功率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。(2)意义: 电功率表示电流做功的快慢。(3)单位:在国际单位制中是瓦( W),常用单位还有毫瓦( mW ),千瓦( kW )。(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。组卷网 P W IU t ? ? 3. 额定功率和实际功率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。为什么有些用电器通电后会发热呢? 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,把定向移动的动能传给离子,使离子热运动加剧,将电能完全转化为内能。电烙铁电熨斗这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律。 1. 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,即: 2. 热功率:一段电路因发热而消耗的功率称为热功率。 22 2= Q I Rt P I R P I t R t ? ???二、焦耳定律 2Q I Rt ? 1. 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。 2. 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。焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路。纯电阻电路电能 W内能 QI 2 Rt UIt= I = U/R M非纯电阻电路 I < U/R 欧姆定律不适用于非纯电阻电路! UIt I 2 Rt + E = 电能 W内能 Q +其他形式能量纯电阻电路与非纯电阻电路