高中物理 2.5 焦耳定律教案 新人教版选修3-1

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1、2.4焦耳定律【教学目标】1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。重点：区别并掌握电功和电热的计算。难点：区别电功和电热【自主预习】1.能量转化电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。电流

2、在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。计算式为W=。3.电功率电流做的功叫电功率。用表示电功率，表达式为P=。电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。这个关系最初是由实验得到的。5.表达式Q=。6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P=。7.电功与热量的关系①纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：非纯电阻电路：②电功与热量：在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：【典型例题】一、基本概念的理解【例1】3．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是(　　)A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2R

3、tB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2RtD．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝IUt【例2】一根电阻丝，通过2C的电荷量所消耗的电能是8J．若在相同的时间内通过4C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是(　　)A．4V,16J　　　　　　　　B．8V,16JC．4V,32JD．8V,32J二、电功和电热的区别【例3】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A．松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的

4、电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【例4】、某一用直流电动机提升重物的装置如图1所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A。求电动机线圈电阻R（g=10m／s2）。图1【课后练习】1.家用电饭锅有两种工作状态，一是锅内水烧开前的加热状态，一是水烧开后的保温状态，其电路如图2－5－4所示．R1是一电阻，R2是加热用的电阻丝，则电饭锅(　　)A．S闭合时为保温状态B．S断开时为加热状态C．S闭合时为加热状态D．S断开时为保温状态2．在电动机正常工作时，每秒钟电流做功和每秒钟内

5、电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是(　　)A．电功等于电热B．电功等于电热的2倍C．电功等于电动机输出的机械能D．电热仅为电功的一部分3．用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要ts，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么(　　)A．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要2tsB．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4tsC．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4tsD．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要16ts4．关于三个公式：(1)P＝UI；(2)P＝I2R；(3)P＝，下列叙述正确的是(　　)A．公式(1)适用于任何电路的电热功率B．

6、公式(2)适用于任何电路的电热功率C．公式(1)、(2)、(3)适用于任何电路电功率D．以上都不正确5．一只普通的家用照明白炽灯，额定功率为40W，正常发光时，通过它的电流与下列哪一个值较为接近(　　)A．20AB．2AC．0.2AD．0.02A6．两只灯泡L1、L2分别标有“110V,60W”和“110V,110W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路(　　)7．如图5所示电路，电动机M转动起来后，将滑动变阻器的滑动触头向左移动时，电动机中产生的电热Q随电压表测得的电压U和电流表测得的

7、电流I而变化的情况是(电动机线圈的电阻可以认为是不变的)(　　)A．Q跟电流I的平方成正比B．Q跟电压U的平方成正比C．Q跟电压U与电流I的乘积成正比D．Q跟电压U与电流I的比值成正比8．两个电阻，R1＝8Ω，R2＝2Ω，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是(　　)A．用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联B．用一个阻值为1Ω的电阻与R2串联C．用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联D．用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联9.一幢居民楼住着生活水平各不相同的24户居民，所以