资源描述：
《高中物理第3章恒定电流第3节焦耳定律课堂互动教案鲁科版选修3-1》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、第3节焦耳定律课堂互动三点剖析一、电功和电热的区别与联系1.功是能量转化的量度，同样，电功是电能转化为其他形式的能的量度•电热是电能转化为内能的量度•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电热的定义式是Q=fRt.2.从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：畔Q,即IUt^fRt.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内能，电功等于电热，欧姆定律成立，即"'=0或在计算电热和电功时,一U2、一、可采用t=Pt中任一形式进行计算.R在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽、给蓄电池充电等，电流做功将除转化为内能
2、外，还转化为机械能、化学能等，此时有w>a或/优>于爪，此种情况下，欧姆定律不成立，电功只能用公式/乩进行计算，电热只能用公式Q=fRl计算.【例1】一台电动机电阻为0.5Q,正常工作吋通过的电流为20在10S内转化的机械能为4.2X10*J.求：在这10s内电流做了功？电动机产生的热量为多少？解析：电动机正常工作时是非纯电阻用电器，电功和电热的公式不能通用.由于不知道加在电动机两端的电压，所以我们不能根据优求电功.但我们可以先计算电热，然后再根据能量守恒求电功.电热片尸处=2.0X10"J,现根据"-0+E机，故A2.0X10'J+4.2X10"J=4・4X10°J.答案
3、：4.4X10*J2.0X103J温馨提示在非纯电阻电路中，电功屮的电压IE1R,原因是加在电动机两端的电压有两个贡献：①使导体的电阻发热，②使电动机转动起来・U=IR只对纯电阻电路成立.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，决定于这段电路两端电压厂和通过的电流Z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屮电流的平方和导体电阻的乘积.TJ22.联系：对于纯电阻电路，电功率等于热功率，计算时可用IU=tR=—中任一形式进R行计算.对非纯电阻电路，电路消耗的电功率等于热功率与机械
4、功率等其他形式的功率Z和,即电功率大于热功率.【例2】有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路屮，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A,若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A,求电动机正常工作时的输岀功率是多大?如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？解析：当电动机接入电压为0.2V电路时，电动机不转，此时电动机仅相当于纯电阻，设其电阻为斤，由欧姆定律得：0.2~04Q二0.5Q当电机接入2.0V电路中时，电动机正常工作，此时电动机消耗功率4仏72=2.0X1.0W=2.0W电动机的电热功率"尸济=0.5W电动
5、机的输出功率P出=宀戶羔=2.0W-0.5W=1.5W如果正常工作时转子突然被卡住，则电动机相当于纯电阻斤，其上电压即仏，所以电动机的U2?22发热功率p以=r吩丄=亠w=8w.此时电机将要被烧毁.R0.5答案：1.5W8W温馨提示对这个题我们要注意两点：①是当电动机不转时就相当于一个纯电阻，欧姆定律成立.而它正常工作时就不再是纯电阻了，欧姆定律也不再成立•②是电动机的输出功率等于它消耗的电功率减去它的发热功率.三、额定功率和实际功率【例3］额定电压都是110V,额定功率力=100W,必=40W的A.〃两灯，接在220V能使电路消耗的电功率最小的电路是图3-3-1屮的（图3
6、-3-1的电路屮，使电灯均正常发光,解析：两灯正常发光，两灯的实际电压等于其额定电压，由/^―可知R,＜R.根据串联分R压关系，A图屮有仏V110V、仏＞110V,两灯不能正常工作，所以A错.图屮力和变阻器并联后的电阻比弭电阻还要小，即仍有仏V110V、«；＞110V,所以B错.C和〃图中两灯电压均有可能为110V,此吋再看电路消耗的功率，C图中灯/消耗功率100W,灯E和变阻器并联后的阻值与灯昇相等，所以电路消耗的总功率为200W,D图中久〃两灯并联后的阻值与变阻器相等•所以变阻器消耗的功率为140W,电路消耗的总功率为280W.答案：C温馨提示此类问题的思路分两步：①
7、先分清哪个电路的久〃灯能正常发光，这里可以从电压、电流、电功率三个量中任一个达到其额定值，其余两个也达到额定值方面分析•②确定了正常发光的电路后，再比较哪一个的实际功率小.可以用计算的方法去比较，也可以用定性分析法比较.各个击破类题演练1一根电阻丝，通过2C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,16JB.8V,16JC.4V,32JD.8V,32J解析：设电阻丝电阻为R,开始所加电压U,则W=QU即8=2U,所以从=4V.设后来所加电
