高中物理 2.5 焦耳定律学案 新人教版选修3-1

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1、2.5焦耳定律学案（人教版选修3-1）一、电功和电功率1．电功：电流做功，就是导体中的______________对______________的静电力在做功，驱动自由电荷做定向移动，其结果是电荷的__________减少，而其他形式的能增加．电流做的功简称电功．计算公式：用W表示电功，计算公式为：________，表示电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电流I、通电时间t三者的乘积．国际单位制中的单位是：________，其他单位还有：千瓦时(kW·h)，也叫度．2．电功率：单位时间内电流所做

2、的功叫做________．定义式为：P＝计算公式：________，表示电流在一段电路上做功的功率等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积．国际单位制中的单位是：________，其他单位还有：千瓦(kW)．二、焦耳定律1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的__________成正比，跟导体的______________成正比，这一规律叫做焦耳定律．公式表示为：________.2．热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率，定义式为：P＝计算公式为：________.3．纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功

3、时，电能全部转化为导体的________．4．非纯电阻电路：含有__________或__________的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为__________或________.一、电功和电功率[问题情境]在日常生活中，经常会用到家用小电器，例如电吹风、电熨斗等，它们都会分为几挡，像电吹风可以吹凉风、暖风和热风．你知道如何计算它们消耗的电能吗？1．电流做功的实质是什么？　　　2．设加在一段电路两端的电压为U，流过电路的电流为I，试推导电流做功的表达式．　　　

4、[要点提炼]1．电功的计算式：______________.2．电功率的计算式：____________.二、焦耳定律[问题情境]随着家用电器的增多，特别是空调，电热器等大功率用电器的使用，引发的火灾事故越来越多．据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的．电流通过导体为什么会发热，产生的热量与哪些因素有关呢？1．什么样的电路是纯电阻电路？　　　2．电功和电热相等吗？　　[要点提炼]1．焦耳定律的表达式：____________.2．电功与电热的关系：纯电阻电路中：________

5、________　非纯电阻电路中：_______例1　一根电阻丝，在通过2C的电荷量时电功为8J．若在相同的时间内通过4C的电荷量，求电阻丝上的电流做的功和所加的电压分别是多少？变式训练1　有四盏灯，接入如图1所示的电路中，L1和L2都标有“220V，100W”，L3和L4都标有“220V,40W”，把电路接通后，最暗的灯将是(　　)图1A．L1B．L2C．L3D．L4例2　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，

6、工作电流是1A.(1)求电动机正常工作时的输出功率．(2)若在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？变式训练2　某吸尘器中的电动机线圈电阻为1Ω，接在220V的直流电压下，工作电流为1A，则吸尘器消耗的电功率为________；发热损耗的功率为________；转化为机械能的功率为________．【即学即练】1．通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为时，则在时间t内产生的热量为(　　)A．4QB．2QC.D.2．下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是(　

7、　)A．Q＝UItB．Q＝I2RtC．Q＝tD．W＝Pt3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时(　　)A．每秒消耗10kW电能B．每秒对外做10kW功C．每秒消耗10kJ电能D．每秒对外做10kJ功4．电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是(　　)A．电动机消耗的电能为UItB．电动机消耗的电能为I2RtC．电动机线圈产生的热量为I2RtD．电动机线圈产生的热量为参考答案课前自主学习一、1.恒定电场　自由电荷　电势能　W＝UI

8、t　焦耳(J)　2.电功率　P＝IU　瓦特(W)二、1.二次方　电阻及通电时间　Q＝I2Rt　2.P＝I2R　3.内能　4.电动机　电解槽　机械能　化学能核心知识探究一、[问题情境]1．实质：因电流是自由电荷在静电力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是导体中恒定电场对自由电荷的静电力做的功．2．推导：t时间内流过电路的电荷总量q＝It，静电力移动电荷做的功W＝qU，故t时间内电流做功W＝UIt