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1、15.4 探究焦耳定律第第2课时课时 焦耳定律的应用焦耳定律的应用一、电功和电热一、电功和电热1. 电功：单位：焦耳单位：焦耳(J)(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6kWh) 1kWh=3.610106 6J J表达式：表达式： W=UItW=UIt物理意义：物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说也可以说“消耗了多少电能消耗了多少电能”思考：电路中如有白炽灯、电炉、电解槽、电动机等元件，思考：电路中如有白炽灯、电炉、电解槽、电动机等元件， 电功与这些元件的种类有关吗？电功与这些元件的种类有关吗？结论：电功结论：电功W W（消耗了多少电能
2、）只与元件两端的电压（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U U， 通过的电流通过的电流I I和通电时间和通电时间t t有关，与元件的种类无关。有关，与元件的种类无关。 适用于适用于一切电路做功一切电路做功探讨几个用电器的能量转化情况探讨几个用电器的能量转化情况a、电流流过电炉、电流流过电炉b、电流流过电解槽、电流流过电解槽c、电流流过电风扇、电流流过电风扇 电能转化为热能。电能转化为热能。电能转化为化学能和热能电能转化为化学能和热能 电能转化为机械能和热能电能转化为机械能和热能 UIt WQ电热：即电能全部转化为热能，电功等于电热在纯电阻电路中（ ）IRU 欧姆定律：RtI2Q 电热： 二、电
3、热和热功率二、电热和热功率1.电热:电流通过导体产生的热量RtI2Q 焦耳定律：2.热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量表达式表达式：P P热热=I=I2 2R R如：白炽灯的功率越大则越亮如：白炽灯的功率越大则越亮白炽灯、电炉等白炽灯、电炉等UIt WQ电热：即电能全部转化为热能，电功等于电热在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等）（白炽灯、电炉等）IRU 欧姆定律：RtI2Q 电热：在非纯电阻电路中，（如电动机）电能大部分转化为机械能，但不可避免的一小部分转化为热能。UItW电功：tRUtUIt22RIQW结论：tRIQ2电热：WQUIR（欧姆定姆不适用）（欧姆定姆不适用）应该是应该是W=E机
4、机+Q1纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等电能全部转化为热能,电功等于电热2非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而是难以避免的热能损失.例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等电能大部分转化为其他能，一小部分转化为热能电功大于电热QRtItRUUItW22其它WQW热电PRURIUI22P其热电PPP例题一台电动机，线圈电阻是例题一台电动机，线圈电阻是0.4 0.4 ，当电动机两端加，当电动机两端加220V220V电压时，通过电动机的电流是电压时，通过电动机的电流是50A50A。 （1 1）这台电动
5、机每分钟所做的机械功有多少）这台电动机每分钟所做的机械功有多少? ? 效率为多少？效率为多少？ （2 2）某时电动机突然被卡住而停止转动，则此时的电动）某时电动机突然被卡住而停止转动，则此时的电动机消耗的功率为多少？机消耗的功率为多少？课堂小结纯电阻电路非纯电阻电路元件特点欧姆定律能量转化元件举例课堂练习课堂练习1：图中虚线框内是一个未知电路，图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点测得它的两端点a，b之间的电阻是之间的电阻是R，在，在a，b之间加上电压之间加上电压U，测得流过这电路的电流，测得流过这电路的电流为为I，则未知电路的电功率一定是，则未知电路的电功率一定是( ) A . I2R
6、B .U2/R C. UI D.I2R+UI课堂练习课堂练习2：一根电阻丝在通过一根电阻丝在通过2C的电量时，的电量时，消耗电能是消耗电能是8J。若在相同时间内通过。若在相同时间内通过4C的的电量，则该电阻丝两端所加电压电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻和该电阻丝在这段时间内消耗的电能丝在这段时间内消耗的电能E分别为分别为 （ ） AU4V BU=8V CE16J DE=32J答案：答案：BD课堂练习课堂练习3：为了使电炉消耗的电功率减小到为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应该采用的措施是（原来的一半，应该采用的措施是（ ） A.使电流减半使电流减半 B.电压减半电压减半 C.使电炉的电阻减半使电炉的电阻减半 D.使电压和电炉的电阻各减一半。使电压和电炉的电阻各减一半。