《湖北省宜昌市高中物理第二章恒定電流第五節(jié)焦耳定律學(xué)案（無(wú)答案）新人教版選修3-1.doc-匯文網(wǎng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖北省宜昌市高中物理第二章恒定電流第五節(jié)焦耳定律學(xué)案（無(wú)答案）新人教版選修3-1.doc-匯文網(wǎng)（2頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第五節(jié) 焦耳定律 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解電功和電功率的概念和公式并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2掌握焦耳定律的內(nèi)容。3知道電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程?！拘轮A(yù)習(xí)】1.電功和電功率能量轉(zhuǎn)化：電爐通電時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為 能；電動(dòng)機(jī)通電時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為 能；蓄電池充電時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為 能；電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程就是 的過(guò)程，電流做功的多少 電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量。電功：自由電荷在靜電力作用下沿靜電力的方向做定向移動(dòng)，結(jié)果電荷的電勢(shì)能 ，其他形式的能 。電流在一段電路中所做的功等于這段電路 、 、 三者的乘積。計(jì)算式為W= 。電功率： 電流做的功叫電功率。用 表示電功率，表達(dá)式為P= 。

2、電流在一段電路上做功的功率P等于 與這段電路 的乘積。2.焦耳定律內(nèi)容： 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成 。這個(gè)關(guān)系最初是 由實(shí)驗(yàn)得到的。表達(dá)式：Q= 。熱功率： 的發(fā)熱量通常稱為熱功率，表達(dá)式為P= ?！緦?dǎo)析探究】導(dǎo)析一：電功和電功率1電功是電流通過(guò)一段電路時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（電場(chǎng)能、機(jī)械能、化學(xué)能或內(nèi)能等）的量度。2W= qU=UIt是電功的普適式，P= UI是電功率的普適式，適用于任何電路。例1.把兩個(gè)相同的電燈分別接成如圖所示的兩種電路，調(diào)節(jié)變阻器，使電燈都正常發(fā)光若兩電路消耗的總功率分別為P1、P2，兩個(gè)變阻器R1、R2消耗的電功率分別為P1、P2，

3、則可以判定 ( ) AP12P2 B P1P2CP12P2 DP12P2例2.電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同如圖所示為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖，主要元件有電阻絲R1、R2和自動(dòng)開關(guān)S（1）當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S閉合時(shí)，用電器的工作狀態(tài)是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？（2）用電器由照明電路供電（U=220V），設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為800W，保溫時(shí)用電器的電功率為50W，則R1和R2分別為多大？導(dǎo)析二：焦耳定律和熱功率1電熱是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.2Q=I2Rt是電熱的計(jì)算式，可以計(jì)算任何電路中電流I 通過(guò)電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的

4、熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計(jì)算式。例3.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為2A，這時(shí)電阻R1消耗的電功率為12W，當(dāng)S閉合后，電流表的示數(shù)為3A，問(wèn)：（1）電阻R1、R2的阻值是多少？（2）當(dāng)開關(guān)S閉合后，電阻R2在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？導(dǎo)析三：電功和電熱1在純電阻電路中：電流通過(guò)用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵等。這時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=. 同理P=UI=I2R=2在非純電阻電路中：電流通過(guò)用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的電能損失。例如電動(dòng)機(jī)、電解槽等。這時(shí)

5、電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能；另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2R t（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應(yīng)該是W=E其他Q。即WQ。3電功和電熱是不同的物理量：純電阻電路中，電功等于電熱，此時(shí)W=Q=UIt=I 2R t=；非純電阻電路中，電功大于電熱，WQ，這時(shí)電功W=UIt，電熱Q=I2Rt，兩式不能通用。例4.一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20 ，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問(wèn)：（1）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？（2）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？（3）如果接上電源后，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？【當(dāng)堂檢測(cè)】如圖，電源電壓恒為U14 V，小燈泡L標(biāo)有“4 V8 W”，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻rM1.0 ，當(dāng)變阻器調(diào)到2 時(shí)，小燈泡與電動(dòng)機(jī)均正常工作，求電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率