4焦耳定律.docx
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1、焦耳定律【知能准备】1 .电流做功的多少等于转化为其他形式能的数量;所谓也流做功,实质上是导体中的恒定也场对的力在做功,电荷的减小,其他彩式的能在增加;公式:W=,P=O2 .电流通过用电器时把能全部转化为能,这样的电路叫做纯也阻也路。【同步导学】1电功和电功率(I)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。2 2)W=qU=U是电功的普适式,P=U/是电功率的普适式,适用于任何也路。3 .焦耳定律和热功率(I)电热则是电流通过导体时,电能转化为内能的量度.(2)。=尸心是电热的计算式,可以计算任何电路中电流1通过电阻R时在I时间内产生的热量(电热
2、);P=Fr是热功率的计算式,4 .电功和电热(1)在纯电阻电路中:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅,电烙铁、白炽灯泡等。U2U2这时电能全部转化为内能,电功等于电热,即W=U/片产RZ=一1同理P=U=2r=RR(2)在非纯电阻电路中:电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能,即W=U分为两部分,一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动,电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热q=%/(电枢的电阻生热).这里W=U不再等于。=尸放,应该
3、是W=EM+0.(3)电功和电热是两个不同的物理量,只有在纯电阻电路中,电功才等于电热,W=Q=UIt=I2Rt=1t:R在非纯电阻电路中,也功大于也热,I忱Q,这时也功只能用W=U计算,电热只能用Q=2r,计算,两式不能通用。例1一台电风扇,内阻为20C,接上220V电压后,消耗功率66W,问:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?=0.3A(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?P内=1.8WPH=64.2W%97.3%(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功R1RzRsHZZ
4、hH=Jq-CZh*U1-u2-u31U率和发热功率是多少?/=I1AP=2420WPaj=2420W5 .串联和并联电路的功率分配(1)串联电路:串联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和P=6+8+8+?串联电路中各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成正比=&=二1RR1R2R112.并联电路:并联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和p=4+4+居+?并联电路中通过各个电阻的电功率跟它的阻值成反比PR=RR、+鸟色+鸟冗3+2(=U?例2如图,已知R=6C,&=3。,R3=4Q,则接入电路后这三只电阻的实际功率R3之比为o(P1:P2:P3=I:2:6)-1-f1例3已知如图,两只灯泡1
5、、七分别标有“U0V,60W”和110V,IOOW,另外有一只滑动变阻器R将它们连接后接入220V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个也路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路()(B)【同步检测】.用也器两端也压220V,这意味着()C.1A电流通过用电器时,电流的发热功率为220WD.1C正电荷从电势高端移到电势低端时,电场力做功220J.一灯泡标有“220V,IOOW”字样将其接到I1OV的电源上(不考虑灯泡电阻的变化),则有(C.通过灯泡的电流为额定电流的1D.通过灯泡的电流为额定电流的123.下图电路中,曲灯1i、1z都标有“220V,IoOW”;电灯13、11都标有ti220V,
6、40W”.将A、B两端接入电源,最暗的灯是()A.1jB.1aC.1jD.14.把两个相同的电,灯分别接在图中甲、乙两个也路里,调节滑动变阻器,使两灯都正常发光,两电路中消耗的总功率分别为P卬和P乙,可以断定()A.P1f1P乙B.%P乙CP甲二P乙D.无法确定5.输也线总电阻为r,输送的电功率是P,送电电压为U,则用户得到的功率为()PTJ2PA.PB.P-(-)2C.PD.()26 .一个直流电动机所加电压为U,电流为I,线图内阻为R,当它工作时,下述说法中错误的是()A.电动机的榆出功率为U2RB.电动机的发热功率为HrC.也动机的输出功率为IU-FRD.电动机的功率可写作IU=I2r=
7、ij2R7 .有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。求:(1)电动机正常工作时的输出功率:(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)8 .某商场安装了一台倾角为30。的自动扶梯,该扶梯在电压为380V的电动机带动下,以0.4ms的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9kW.不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少?(设人的平均质
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