山东省临朐实验中学高二物理25焦耳定律学案

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1、山东省临胸实验中学高二物理学案：2.5焦耳定律教学目标（一）知识与技能1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对白由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。知道电功率和热功率的区别和联系。（二）过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学牛•的分析、推理能力。（三）情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。教学重点难点【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。【教学难点】电功率和热功率的区

2、别和联系。（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举住活小常用的用电器,并说明英能量的转化情况。用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因索冇关呢？木节课我们学习关于电功和电功率的知识。（三）合作探究、精讲点播1、电功和电功率请同学们思考下列问题（1）电场力的功的定义式是什么?(2)电流的定义式是什么?投影教材图2.5-1(如图所示)图25-1推导电漁蚊功的"达式如图所示，段电路两端的电压为“，由于这段电

3、路两端有一电势差，电路中就有电场存在，电路中的自山电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流厶在时间E内通过这段电路上任一横截面的电荷量Q是多少？这相当于在时间t内将这些电荷g由这段电路的一端移到另一端。在这个过程小，电场力做了多少功?电功：(1)定义：(2)定义式：电功的定义式用语言如何表述？请同学们说出电功的单位启哪些？1kW・h的物理意义是什么？1kW・h等于多少焦？说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压〃的单位用V,电流7的单位用A,通电时间方的单位用s,求出的电功护的单位就是J。在相同的时间里，电流通过不同

4、用电器所做的功一般不同。例如，•在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著人于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。(1)定义：(2)定义式：(3)单位：［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。在力学屮我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率冇无平均功率和瞬时功率之分呢？学生分组讨论。共同总结：这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端

5、的电压必是定值，所以〃和/的乘积"不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必耍分什么平均功率和瞬时功率了。［说明］利用电功率的公式U〃计算时，电压〃的单位用V,电流/的单位用A,电功率P的单位就是肌2、焦耳定律电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元•件有关，在纯电阻元件中电能完舍轸化取内筛于是导体发热。设在一段电路中只冇纯电阻元件，其电阻为只通过的电流为人试计算在时间f内电流通过此电阻产生的热最Q。热功率：（1）定义：（2）定义式:（3）单位：［演示实验］研究电功率与热功率的区

6、别和联系。（投彫）实验电路图和实验内•容：取一个玩具小电机，其内阻^1.0Q,把它接在如图所示的电路（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50V,记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。总结：（先由学生总结,老师再点拨）（1）电功率与热功率的区别（2）电功率与热功率的联系【例1】不考虑

7、温度对电阻的影响，对一个“220V,40W”的灯泡，下列说法正确的是A.接在110V的电路上时的功率为20WB.接在110V的电路上时的功率为10WC.接在440V的电路上时的功率为160WD.接在220V的电路上时的功率为40W说明：灯泡是我们常川的川电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。川电器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P*%•忌可知，P、〃、/有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。【例2】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,

8、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，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来丄作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6X107kWo1980年8刀，在浙江江厦建成第一座潮汐电站