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《2015-2016学年人教版选修3-1焦耳定律学案2》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、2.5《焦耳定律》学案【学习目标】1•理解电功的概念，知道电功是静电力对自由电荷所做的功2•知道电功率和热功率的区别与联系，能区分电功和电热3•会运用焦耳定律计算【重点难点】重点：.电功率和热功率的区别与联系难点：•纯电阻电路和汕纯电阻电路屮能量的转化关系【课前预习】1、电功(1)・定义：电流在一段电路屮所做的功等于这段电路两端的、电路中的、通电三者的乘积。(2)•公式：,单位：_,符号：也可用“度〃表示，1度二(3)实质：电场力在这段电路中所做的功(4)・意义：电功是电势能转化为其他形式的能的量度。2、电功率(1)定义：电流所做的—跟完成这些功所用的的比值(2)表达式：,单位：
2、,符号：(3)物理意义：表示电流做功的3、焦耳定律(1)内容：电流通导体产生的热量跟电流的成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。(2)表达式：,适用范围：(3)焦耳定律的微观解释：电流通过导体的时候，做定向移动的自出电子要频繁地跟金属正离子碰撞，由于这种碰撞，电子在电场力的加速作用下获得动能，不断传递给金属正离子，使金属正离子的热运动加剧，于是通电导体的内能通过电流做功转化为内能。(1)・实质：电势能通过电流做功转化为4、电功和电热（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。这吋电能全部转化为内能，电功等于电热，即J/2
3、Tt2W=UIt=I1Rt=—t.同理P=UI=I2R=—.RR（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、曰光灯等.这吋电路消耗的电能，即分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt（电枢的电阻生热）.这里不再等于Q=『Rt,应该是W=E^+Q.（3）电功和电热是两个不同的物理量，只冇在纯电阻电路中，电功才等于电热,W=Q=UIt=l2R在非纯电阻电路中，电功大于电热，W>Q,这时电功只R
4、能用W=UIt计算，电热只能用皿计算，两式不能通用。5•纯电阻电路和非纯电阻电路的区别纯屯阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律遵从欧姆定律/—什不遵从欧姆定律：U>IR或I刍能量转化电流做功全部转化为内能电流做功除转化为内能外述要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝等电动机、电解槽等6•电功和电热间的有何关系?项目电功电热电功与电热的比较电功实质是静电力移动电荷做的功，W=qU=UIt电热是由于电流的热效应，电流通过导体发热，Q=I2Rt电功与电热的联系与区别纯电阻电路中，U=IR,UIt=pRt=l/t/R电功等于
5、电热非纯电阻电路中电流通过导体时，不仅发热，而且还能做功、电解、形成磁场等等.在非纯电阻电路中电功大于电热，即UIt>I2Rt电功率与电执八、、功率的关系纯电阻电路中，P_UI_PR_r非纯电阻电路中UI>PR,乡7既不能表示电功，也不能表示电热【预习检测】1•通过电阻R的电流强度为/吋，在吋间t内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流强度为殆时，则在时间r内产生的热量为（）A.4QB.2QC・CL/2D・Q/J2•下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是（）A・Q=UltB.Q=l2RtD.W=Pt3••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
6、时间为t,下列说法屮正确的是（）.A.电动机消耗的电势能为UltB.电动机消耗的电势能为〃RtC.电动机线圈产生的热量为l2RtD.电动机线圈产生的热量为U2t/R4•一台电动机额定电压为220V,线圈电阻R二0.5Q电动机正常工作吋通过电动机线圈的电流为4A,电动机正常工作10min,求（1）消耗的电势能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能.【典题探究】【例1】将A、B两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（）A.若A灯屮的电流比B灯大，则A灯一定比B灯亮B・若A灯两端的电压比B灯大，则A灯一定比B灯亮C.若电流对A灯做的功比B灯多，则A灯一定比B灯亮D•
7、若A灯消耗的电功率比B灯大，则A灯一定比B灯亮【解析】白炽灯是利用电流的热效应工作的，而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，只有通过灯泡的电流大，灯泡两端的电压大，不能得到灯泡实际功率大这一结论，电流做功多，同样不能确认实际功率大。【答案】D【拓展】：①若已知A、B两灯的电阻关系，又怎样判断。②求解用电器串联且要求均能安全使用的问题吋，应把额定电流最小的用电器的额定电流作为实际电流进行计算。【例2】电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A,此时电动
