物理 《焦耳定律》学案（新人教版选修-）

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1、第五节焦耳定律【学习目标】：1.理解电功的概念,知道电功是指静电力对自由电荷所做的功,掌握电功的公式并能进行有关运算.2.理解电功率的概念和公式,并能进行有关运算.3.知道电功率和热功率的区别与联系,能区分电功和电热.【教学重点】：电功电功率电热(用焦耳定律计算)热功率【教学难点】：电功和电热的关系【知识链接】：一、复习：1.串、并联电路中电流、电压、电阻之间的关系。2.把小量程的电流表改装成电流表时需联一定阻值的电阻，改装成电压表时需联一定阻值的电阻。二、新课导学：（一）电功：1.定义：电流流

2、过导体，导体内的自由电荷在电场力作用下发生__________，在驱使自由电荷定向移动的过程中，__________对自由电荷做了功，也就是通常说的电流所做的功，简称为电功.2.公式：W=qU=__________.即电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中电流I、通电时间t三者的乘积.在纯电阻电路中还可写成：W=__________=__________.3.国际单位：焦耳(符号J)常用的单位还有：千瓦时(kW·h)，亦称为“度”，1kW·h=____________J.（二）

3、电功率：1.定义：________________________________________________.2.公式：P==________________，是计算电功率普遍适用的公式.即：电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积。在纯电阻电路中还可写成：P=_______=_________.3.单位：瓦特(符号W).4.额定功率：用电器在长时间正常工作时的最大功率称为额定功率.用电器的实际功率可以小于额定功率，但不能超过额定功率，当实际功率超过额定功率时，用

4、电器将被烧坏。（三）焦耳定律：1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的___________成正比，跟导体的电阻成___________，跟通电时间成___________.2.公式：Q=I2Rt,对纯电阻电路还可写成Q=___________=___________.注意：焦耳定律是电流热效应的实验规律.凡是计算电热，都应选用焦耳定律.（四）热功率：1.定义：2.公式:P=I2R在纯电阻电路中还可以写成：P=___________=___________.注意：（一）.由功和能的关系理解电功和

5、电热的区别与联系1.区别：功是能量转化的量度。电功是转化为其他形式的能的量度.电热是转化为的量度.可见电功与电热是两个不同的物理量.因此电功的定义式是W=IUt，电热的定义式是Q=I2Rt.2.联系：从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：W≥Q，即IUt≥I2Rt.在纯电阻电路中，如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等构成的电路，电流做功全部转化为，电功（大于.等于.小于）电热。在非纯电阻电路中，如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等，电流做功除转化为外，还转化为机械能、化学能等，此

6、时有W＞Q或IUt＞I2Rt.（二）、电功率和热功率的区别与联系1.区别：电功率是指输入某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路和的乘积.热功率是指在这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和乘积.2.联系：对于纯电阻电路，电功率热功率，计算时可用P=IU=I2R=中任一形式进行计算.2.对非纯电阻电路，电路消耗的电功率热功率与机械功率等其他形式的功率之和，即电功率热功率.[典型例题]【例】一台电动机电阻为0.5Ω，正常工作时通过的电流为20A，在10s

7、内转化的机械能为4.2×104J，求：在这10s内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？【随堂检测】1.下列关于电功的说法中，错误的是（）A.导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B.电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程C.电流做功消耗的能量，由电源来供给D.电功就是电能2.关于电功和焦耳热,下列说法正确的是()A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2RtB.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2RtC.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用Q=I2RtD.在纯电阻电路中,计算焦耳热

8、可以用Q=UIt3.对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是（）A.通过的电流大的灯泡B.两端电压大的灯泡C.电阻值大的灯泡D.消耗电功率大的灯泡4.用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要ts，如果不考虑煮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16ts5.有一个电解槽，额定电压为220V，额定电