<h3> 《焦耳定律》思维导图</h3><h3> 1611班</h3><h3>负责人：罗宗笛 小组成员：曾德驰，陈建航，莫业成，刘丽君，李红丹。</h3><h3>学习目标：</h3><h3>①构建思维导图为了让我们更清楚的知道焦耳定律的概念②了解焦耳定律的运用方法</h3> <h3>焦耳定律主要包括：纯电路与非纯电路，闭合电路的焦耳定律，热功率，电功，电功率，焦耳定律这几个知识点</h3> <h3>纯电阻电路与非纯电阻电路</h3><h3>纯电阻电路：在通电的状态下，只发热的电路。从能量转化的角度看，纯电阻电路是将电能全部转化为热能，即电功等于电热。（例如：日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q。</h3><h3>非纯电阻电路：在通电的状态下，除了发热以外，还对外做功的电路。从能量转化的角度看，是电流做功将电能主要转化为其他形式的能量，但还有一部分电能转化为了热能，此时电功大于电热。（例如：电风扇，洗衣机，电冰箱，电磁炉，电动机转动时，日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。</h3><h3>康老师提醒同学们：纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别，（因为电能转化的方向不同），学生极容易混淆。</h3><h3>下面先简单理解一下，后面看具体公式分析</h3><h3>纯电阻电路(W=Q)</h3><h3>电功：W=Q=UIt=I²Rt=Pt</h3><h3>电功率:P=UI=I²R=W/t</h3><h3>非纯电阻电路(W>Q)</h3><h3>电功：W=UIt=Pt</h3><h3>电热：Q=I²Rt</h3><h3>电功率:P=UI=W/t</h3><h3>公式分析 </h3><h3>1．电功</h3><h3>由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I²Rt和，但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路，所以W=I²Rt和W=pt只对纯电阻电路适用，即W=UIt适用于所有电路，W=I²Rt和只适用于纯电阻电路。</h3><h3>2．电功率</h3><h3>同样道理，由P=UI可推导得到P=I²R，而P=I²R和P=也只适用于纯电阻电路，即P=UI适用于所有电路，P=I²R和P=U²/R只适用于纯电阻电路。</h3><h3>3．电热</h3><h3>由焦耳定律公式Q=I²Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ，很明显Q=UIt和Q=U²/R·t 只对纯电阻电路适用，即Q=I²Rt适用于所有电路，Q=UIt和Q=U²/R·t 只适用于纯电阻电路。</h3><h3>以电动机为例，同学们在遇到非纯电阻电路时，可牢记以下公式，解答所消耗的电能和产生的热能。电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能，一小部分才转化为热能。因此，在计算电动机电路可用以下公式。电流做功是所消耗的总能量W总=UIt；工作时所产生的热能Q=W热=I²Rt；所转化的机械能W机＝W总-W热＝UIt-I²Rt。电流做功的功率P总=UI；其发热功率P热=I²R；转化的机械能功率P机=P总-P热＝UI-I²R。</h3> <h3>电功：电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。</h3><h3>电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。研究表明，当电路两端电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电功W（或者说消耗的电能）为：W=qU=UIt</h3> <h3>电功率：电功率是电流通过导体或用电器时在单位时间内所做的功，它表示电流做功的快慢，用字母P表示。计算公式为：P=W/t=UI</h3> <h3>焦耳定律：焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式：Q=I^2R*t（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U^2/R)t</h3> <h3>热功率：热功率是指在一段电路上因发热而损耗的功率，其大小决定于通过这段导体中电流强度的平方和导体电阻R的乘积。即P=Q/I=I^2R</h3> <h3>闭合电路欧姆定律：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。公式为I=E/(R+r)，I表示电路中电流，E表示电动势，R表示外总电阻，r表示电池内阻。常用的变形式有E=I (R+r)；E=U外+U内；U外=E－Ir。</h3> <h3>反思：内容不够详细，一些扩展公式并未写出，希望观看者自行标记。谢谢！<br></h3>