文档介绍：第5节焦耳定律
第二章恒定电流
麻城一中刘立初
⑴通过前面的学****可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动,则电场力对定向移动的电荷要做功,问做什么功?
不管自由电荷±,均做正功。
⑵电场力做功将引起能量的转化,电能转化为其他形式能,以下是大家熟悉的例子:
电能→机械能,如电动机;
电能→内能,如电热器;
电能→化学能,如电解槽。
电流做功的实质是电场力对电荷做功,电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量。本节课将重点研究电路中的能量问题。
一、电功和电功率
电流做功即电场力的功 W = qU ①
而 q = It ②
由①②两式可得 W = UIt ③
⑵概念:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常说的电流所做的功,简称电功。单位:J
⑷电功的物理意义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。
⑶定义式: W = UIt
⑴推导电流做功的表达式
U
电荷在电场力作用下自左向右定向移动
⑴定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率,用P表示。
⑵推导电功率的表达式
(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).
1kW=103W=106mW=10-3MW
(4)电功率的物理意义:电流在一段电路上做的功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积。
电功率表示电流做功的快慢.
(5)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.
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
1、电流热效应:
电流通过导体时,导体总是会发热的,这种现象叫做电流的热效应。
二、焦耳定律
电流通过导体时,产生的热量与哪些因素有关?
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.
金属导体中生热的机理:
电流通过导体时,导体产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,还跟通电的时间成正比。
—焦耳定律
2、电热
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule,1818年12月24日-1889年10月11日),英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特(Salford)。由于他在热学、热力学和电方面的贡献,英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(Copley Medal)。后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”。
伟大的物理学家焦耳
J
⑴对于纯电阻电路:(电路由纯电阻元件组成)。纯电阻元件举例:
白炽灯泡
电炉、
电熨斗、
电饭锅、
电烙铁、
三、电功与电热关系