3.3电功与电热 课件-2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

第三章 恒定电流 第3节 电功与电热 生活物理 电能→光能 电能→机械能 电能→内能 电流做功 旧知回顾 功是能量转化的量度 电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程 导体两端加电压→电场→自由电荷定向移动→电场力对电荷做功→电功 由W=qU及q=It 可知 电功W=UIt 一、电功和电功率 1．电功 (1)大小：电流在一段电路中所做的功W等于这段电路两端的电压U、电路中的______和通电时间t三者的乘积。 (2)公式： (3)国际单位：焦耳，简称焦，符号为J。 (4)其他单位：千瓦·时，俗称度，1 kW·h＝3.6×106 J。 电流I W=UIt 2．电功率 (1)定义：电流做的功与所用时间之比。 (2)公式： (3)单位：瓦特，简称瓦，符号为W，1 W＝1 J/s＝1 V·A。 (4)意义： 衡量用电器做功快慢的物理量 用电器铭牌 电流通过用电设备时，导体一般都会产生热量——电流的热效应 电子在电场力作用下定向移动时，会与金属离子不断碰撞，动能传递给离子，离子热运动加剧，导体发热 二、焦耳定律 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量与电流的______成正比，与导体的____及通电时间成正比。 (2)公式：Q＝______。 (3)热功率： 电阻 二次方 I2Rt P热=I2R 练 习 如图是某品牌吊扇的相关参数，则下述判断正确的是(　　) A．吊扇的内电阻约为293 Ω B．正常工作时吊扇的发热功率大于165 W C．正常工作1 h吊扇的发热量等于5.94×105 J D．正常工作1 h吊扇输出的机械能小于5.94×105 J D 思 考 电路中电功和电热的大小是否相等？ 1.纯电阻电路：电能全部转化为内能——以发热为主要目的 W=Q=UIt=I2Rt P电=P热 2.非纯电阻电路：电能除转化为内能，还会转化为其他能 W=UIt =I2Rt +E其他 P电=P热+P其 × √ × √ 思 考 某玩具的直流电动机线圈的电阻一定，在线圈两端加上0.3V的电压时，电流为0.3A，此时因电压过低，电动机不能转动。若在线圈两端施加2V的电压，电流为0.8A，此时电动机正常工作。当正常工作时，该电动机的输入电功率时多少？电动机的输出功率时多少？ 电动机卡住不转时，可当成纯电阻电路； 电动机正常工作时，电能转化为内能和机械能，不能当成纯电阻电路 迁 移 一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A。若该电动机在10s内把一个质量为50kg的物体匀速提高了9m，求电动机的电功率和电动机线圈的电阻。（不计摩擦，取重力加速度g=10m/s2）？ 三、身边的电热 制造家用电器时，要考虑设备的散热问题 1.关于电功率和热功率，下列说法正确的是(　　) A．电功率就是热功率 B．电功率就是电路中电能转化为内能的功率 C．热功率就是电路中因发热而消耗的功率 D．同一电路中，电功率可以大于等于热功率，也可以小于热功率 C 2.下列有关公式的说法正确的是(　　) A．计算电功时W=UIt 适用于任何电路 B．对任何电路 C．在非纯电阻电路中，UI>I2R D．计算焦耳热时，Q=I2Rt 适用于任何电路 ACD 3.某手持小风扇额定电压为5 V，额定电流为0.2 A，内部电动机的线圈电阻为5 Ω，则下列说法正确的是(　　) A．小风扇可把电池的电能完全转化为机械能 B．正常工作时，电动机的发热功率为0.2 W C．正常工作时，电动机的输出功率为1 W D．若小风扇正常工作时被卡住，流过的电流将变小 B 判断下列说法是否正确。 (1)电动机从电源获得能量，一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。(　　) (2)正在充电的电池，电能全部转化为化学能。(　　) (3)焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，此式适用于任何电路。(　　) (4)三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P即是电功率。(　　) $$