1、焦耳定律的应用,【出示目标】,1.会运用焦耳定律计算纯电阻电路中的热量；2.会运用焦耳定律计算非纯电阻电路中的热量。,学习指导,1 纯电阻电路的热量计算,2 非电阻电器的热量计算,1 纯电阻电路的热量计算,自主预习,小组讨论,GO,教师点拨,跟踪练习,自主预习,回顾以前所学知识，完成下列填空： 1电功率的计算公式及变形式有 、 、 。2电热功率的计算公式是 。,P=UI,P=I2R,P=U2/R,P=I2R,小组讨论,例 下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝求：（1）低温挡正常工作时的额定功率；（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量
2、； （3）高温挡正常工作时的额定电流 各小组同学分工合作，完成下面问题的讨论。 由于电源电压固定，电路中总电阻随着开关的断开或闭合是可变的，因此在分析此处电热问题时，应在PUI、PI2R、PU2/R等公式中选择哪个公式比较方便？ 当S2接b、S1断开时，两个电阻怎样连接，电路中总电阻有何特征，此时电路处于什么档位； 当S2接a、S1闭合时，两个电阻怎样连接，电路中总电阻有何特征，此时电路处于什么档位； 当S2断开、S1闭合时，两个电阻怎样连接，电路中总电阻有何特征，此时电路处于什么档位；,答案选择PU2/R；两个电阻串联，电路中总电阻最大，为低温档；两个电阻并联，电路中总电阻最小，为高温档；R
3、1接入电路，电路中电阻介于上述两种情况之间，为中温档。（1）440W；（2）6.6105 J；（3）8.3 A。,教师点拨,（1）对于电热器电路，由于电流通过导体做的功全部转化为热能（电功等于电热），计算电热和计算电功是一样的，可以采用计算电功的任何公式和方法来计算电热。 （2）由于电路的电源电压一般是固定的，所以在分析电路中的档位问题时，一般采用PU2/R来分析比较方便。,跟踪练习（1）,1有下列用电器，“220 V、140 W”的电吹风，“220 V、140 W”的电热壶，“220 V、140 W”的彩色电视机，若它们都在额定电压下工作相同的时间，其中产生热量最多的是（ ）A.电吹风 B.
4、电热壶 C.彩色电视机 D.无法判断,B,2如图是电饭锅的电路图，S是温控开关，R1、R2是电阻丝。断开或闭合开关S，可选择电饭菜锅处于“加热”或“保温”状态。若R1：R2=1：35，电饭锅加热时的总功率为P1，保温时的总功率为P2，则P1：P2为（ ）A36：1 B35：1 C36：35 D35：36,跟踪练习（2）,A,2 非纯电阻电路的热量计算,教师点拨,跟踪练习,小组讨论,小组讨论,例 某电动机的额定电压为220 V，线圈电阻为1，接入家庭电路中正常工作，用电流表测得电路中的电流为10 A，则： （1）电动机线圈发热功率为多大？ （2）电动机机械功率为多大？ 各小组同学分工合作，完成下
5、面问题的讨论。 （1）电动机工作时，线圈发热功率用什么公式来求？ （2）电动机工作时，总功率用什么公式来求？ （3）如何计算电动机的机械效率,答案（1）P1=I2R；100 W；（2）P=UI；2200 W；（3）P2= PP1。2100 W。,对于非电阻电路如电动机电路，电流做功转化为机械能和热 能，热能只是其中的一小部分，电热功率只能用电热定律 P=I2R来进行计算,电热只能用Q=I2Rt计算。此时，运用公式 P=UI算出的是电动机的总功率，用“UII2R”得到的是电动机 工作时把电能转化为机械能的功率。,教师点拨,1一台电风扇接在220 V的电路中正常工作，通过风扇电动机的电流为0.5
6、A，测得风扇电动机线圈电阻为5，求： （1）电风扇的输入功率是多少？ （2）电风扇每分钟消耗的电能是多少？ （3）电风扇的电动机每分钟产生的电热是多少？产生机械能是多少？,跟踪练习（1）,答案 （1）电风扇的输入功率P=UI=220 V0. 5 A=110 W； （2）电风扇每分钟消耗电能等于电流所做的功W电=UIt=Pt=110 W60 s=6600 J； （3）风扇的电动机每分钟产生的电热， 根据焦耳定律计算Q=I2Rt=（0.5 A）2560 s=75 J 产生机械能W机械=W-Q =6600 J-75 J=6525 J,2小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的
7、电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中。请问：(1)这只电动机线圈的电阻为多少？(2)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？,跟踪练习（2）,答案：（1）根据线圈不转动时是纯电阻电路可求出线圈电阻： R=U1/I1=0.2 V/0.4 A0.5 （2）电动机正常工作时消耗的总的电功率：P总=U2I2=2 V1 A=2 W，正常工作时发热的功率：P热=I2R=（1.0 A）20.5 0.5 W，转化为机械能的功率：P机= P总-P热=1.5 W,Thank You !,
