§6 焦耳定律 电路中的能量转化 它们在通电时，能量是如何转化的？ 电动机在通电时，能量是如何转化的？ 蓄电池在充电过程中能量是如何转化的？ 一段电路两端的电压为U，通过的电流为I 电场力做功 q=It W=qU W=UIt + - U q q q 在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量 1．电功：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． 在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位还有千瓦时（kW·h）. 1kW·h＝3.6×106J 一、电功 电功率 W=UIt 2．电功率：单位时间内电流所做的功 （１）电功率表示电流做功的快慢． （２）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有千瓦（kW）． 1kW＝103W 为了使用电器安全正常地工作，制造商对用电器的电功率和工作电压都有规定的数值，并且标明在用电器上，叫做用电器的额定电压和额定功率。 ３．额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标的功率是额定功率，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 电热水壶 洗衣机 额定电压（V） 220 220 220 220 220 额定功率（W） 120～180 300～800 100～150 800～1500 200～380 １．焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q跟电流I的二次方成正比、跟导体的电阻 R 成正比，跟通电时间 t 成正比。 英国物理学家焦耳用实验直接得到（实验定律） 二、焦耳定律 热功率 Q=I2Rt ２．热功率：单位时间内发热量 P=Q/t通常称为热功率。 P热=I2R Q———电流通过导体而产生的热量称为焦耳热 纯电阻电路定义： 只含白炽灯、电炉、电热毯等电热元件的电路。 非纯电阻电路定义： 除含有电阻外，还包含有电动机，电解槽等的电路。 ３．纯电阻电路和非纯电阻电路 M 纯电阻电路: 电能 内能 Q I2Rt W UIt = I=U/R 电功 = 电热 ：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R I＜U/R 电功：W= UIt 电热：Q=I2Rt 电功率：P=UI 热功率：P热=I2R Q 非纯电阻电路: 电能 内能+其它形式的能 M W E其他 UIt ＞ I2Rt 说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！ Ｗ＝Ｑ＋Ｅ其他 Ｗ＝Ｑ 例2:一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗的功率是66W。求： （2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率。 （3）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，以及电动机消耗的电功率和发热功率。 （1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。 例1:规格为“220V，1100W”的电炉，求： ??? 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻 注意 W=UIt，Q=I2Rt分别是电功、电热的定义式，适用任何电路中电功、电热的计算，从能的转化角度看，在纯电阻电路中，消耗的电能全部转化为内能。可以通过不同形式计算电功和电热，在非纯电阻电路中，消耗的电能除转化为内能外，还转化为机械能或化学能等，因此有W>Q,此时U>IR（欧姆定律不成立），因此电功和电热只能通过定义计算。 小结：焦耳定律 Q＝I2Rt 电功和电热： (1)纯电阻电路中（电路中只含有电阻） W＝UIt＝ Q ＝ I2Rt P电＝UI＝ P热＝I2R (2)非纯电阻电路中： W＝UIt >Q ＝ I2Rt ； P电＝UI >P热＝I2R P电＝P热＋P其它 三、电路中的能量转化 书Ｐ65 讨论交流 3.电路的电功率一定等于热功率吗？ 2.电源外部： 1.电源内部： 4.从能量转化与守恒的角度来理解闭合电路欧姆定律 Ｐ内 Ｐ外（Ｐ输） 思考：闭合电路中，外电路电阻为多大时电源的输出功率最大？ 电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。电流在这段电路中做的功W就等于这段电路发出的热量Q，即 Q=W=IUt 由欧姆 ... ...
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