资源描述:
《高二物理教案恒定电流--“电功和电功率焦耳定律》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、电功和电功率焦耳定律【教学结构】一、电功电功,电功率、电热是本章书的重要概念,也是学生学习的难点,教学过程屮必须给以足够的重视。1•复习电场力做功:W二Ug,U为电场中两点间电势茅,在电路中即为导体两端电压,g为电量,电路中为流过导体截面电量。2.电功:电流做的功简称电功。导体两端加上电压,导体内建立电场,在电场力作用下自由电子定向移动,形成电流,电场力做功,又说成电流做功。W=UIr,电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端电压、电路屮的电流强度和通电时间成止比。3•电流做功,把电能转化为其它形式的能(1)电流通过
2、纯电阻(电灯,电炉子等)电路做功,把电能转化为内能。(2)电流通过电解液做功,把电能转化为化学能。(3)电流通过电动机做功,把电能一部分转化为内能,一部分转化为机械能。二、电功率1・定义:电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率,用卩表示电p=——=UI功率则t,0的单位:瓦特W,U:伏特VI:安培A。2.物理意义:电功率表示电流做功的快慢,亦为单位时间电流做的功。灯越亮电功率越人。3.额定电压:用电器安全正常工作的最大电压。13常照明灯泡额定电均为220V,机床上用的灯泡额定电压为36Vo额定功率:用电器安全
3、正常工作的最大功率。照明灯泡上标有220V60W,60W即为额定电功率。额定电功率是根据用电器口身结构而决定的。4.注意区别额定功率和实际功率。实验:把“220V30W”和“220V100W”的灯泡并联在220V电路上和串联后接入220V电路上,观察灯泡发光情况,并接在220V电路上时,两个灯的电压都是额定电压,电功率均为额定功率,100W的灯比30W的灯亮很多,串联后接在220V电路上,观察到的现象是两个灯都不如并联时亮,FL30W灯比100W灯亮,由此可知:①两个灯的电功率都不是额定功率,都小于额定功率,应称为实
4、际消耗功率,②额定功率大的灯实际消耗功率不一定大,应由灯两端实际电压和流过灯的实际电流决定。三、焦耳定律1・定义:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比即:Q=I2R/单位:Q:焦耳JI:安培AR:欧姆Gr秒S2.纯电阻电路电路中只含有纯电阻元件,电动W=UIr=QU2VU=IR.-.Q=I2Rt=~FZ,注意:此关系只适用纯电阻电路。电流通过纯电阻电路做功,把电能转化为内能,而产生热量,电功乂称为电热。3•含有电动机的电路,不是纯电阻电路。电功W=UIr电流通过电动机做功,把电能一部分转
5、化为内能,绝大部分转化为机械能。电动机线圈有电阻R,电流通过而产生热,Q=I2R/不等于Ulf,而只是Ulf的一部分。原因是对于非纯电阻UHIR且U>IR。转化为机械能部分:UIr-I2Rr=转化的机械能即电动机输出的机械能。实际需要更多的是:发热功率:I2R转化为机械能功率UI-I2R,目前是我们计算电动输出机械功率的唯一方法。4.含有电解液的电路:电流做功把电能转化为化学能电流做功可把电能转化为内能、机械能、化学能等,只有把电能转化为内能的电功叫电热,转化其它形式能均不能称为电热。【课余思考】1.写出在纯电阻电路
6、屮计算电功、电功率的公式。写出发热功率公式。2•焦耳定律计算的Q,就是电功对吗?为什么?2.电动机输出的机械功、机械功率如何计算?【解题点要】例一•一条电阻丝加上电压U后,经心后放岀热量为Q,若得电阻丝截成等长的三段并且关联在一起,再加上电压U,需经多长时间放出热量仍为Q?解:电阻丝是纯电阻,计算热量三个公式都适用,结合题目给定的条件,电U2压不变,使用,Q=V,计算方便。U21设电阻丝电阻为R,Q=V,截成等三段,每段电阻为3R,并联后电阻为U2{^u2%,则q=R?9Z=_R例二.用6600V和用220V两种电压
7、输电,若输送功率相同,输电线的长短,粗细和电阻率都相同,用低压输电与用高压输电,在输电线上损失的功率Z比是()A1:900B900:1C1:30D30:1解:输屯线是纯屯阻,在输屯线上损失的功率是发热功率,P损=Fr输送电流强度由输送功率和输送电压决定,设输送功率为P,高压输电时电流为I沪P/6600,低压输电时电流为I低二P/220,由于输送电线长短,粗细和电阻率都相同,它们输电阻相同,都为R,则应选B"低二I高R二("220)2/?二660()2二goo恳—石一(加6600)彳R一2202一TuH—解答木题吋必须
8、注意输送电流IR,输送电压U应是输电线上电压与用电器上电压之和,故此输送电流的正确计算成为解答此种类型题的关键之一。例三.A、B、C三个电阻的U—I图象如图1所示,若三个电阻加相同电压,则的功率最大,若三个解:第-空的解答:对于纯电阻,P=寻,可在电电阻通过和同的电流强度,则的功率最大。压一定的情况下,电功率跟电阻成反比,电阻最小的电功率最大,