2019-2020年高中物理《焦耳定律》学案 新人教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理《焦耳定律》学案新人教版选修3-1自主体验一、电功和电功率：1．电功：电流做功，就是导体中的______________对______________的静电力在做功，驱动自由电荷做定向移动，其结果是电荷的__________减少，而其他形式的能增加．电流做的功简称电功．计算公式：用W表示电功，计算公式为：________，表示电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电流I、通电时间t三者的乘积．国际单位制中的单位是：________，其他单位还有：千瓦时(kW·h)，也叫度．2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做________．定义式为：P＝计算公式

2、：______，表示电流在一段电路上做功的功率等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积．国际单位制中的单位是：________，其他单位还有：千瓦(kW)．二、焦耳定律：1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的__________成正比，跟导体的______________成正比，这一规律叫做焦耳定律．公式表示为：________.2．热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率，定义式为：P＝计算公式为：_______.3．纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的________．4．非纯电阻电路：含有__________或__________的电路称为非纯电阻电路．在非

3、纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为__________或________.知识探究要点一：电动机模型1．电动机的等效处理电动机是一种非纯电阻性用电器，它把电能转化为机械能和热能．在电路计算中，常把电动机等效为阻值等于其内阻的电阻rD和无电阻的转动线圈D串联而成，如图2－5－2所示，电流通过rD时把电能转化为热能，而线圈D把电能转化为机械能．2．输入功率：电动机的总功率．由电动机电路的电流和电压决定，计算：P总＝UI.3.输出功率：电动机做有用功的功率．如图2－5－3所示，P出＝mg·v(设重物匀速上升)．4．热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热、热功率P热

4、＝I2r.5．功率关系P总＝P出＋P热．6．电动机的效率η＝×100%.7．解决电动机问题注意分两种情况：(1)当电动机正常工作时，要分别搞清电动机的总功率、输出功率和热功率．(2)当电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻电路.要点二：纯电阻电路和非纯电阻电路的有何区别？纯电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I＝不遵从欧姆定律：U>IR或I<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还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.1.总结反思2.电功和电热间的有何关系？项目电功电热

5、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＝I2Rt＝U2t/R电功等于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W>Q，UIt>I2Rt电功率与电热功率的关系纯电阻电路中，P＝UI＝I2R＝非纯电阻电路中UI>I2R，t既不能表示电功，也不能表示电热典例剖析题型一：电功的计算【例1】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

6、别是(　　)A．4V,16J　　B．8V,16JC．4V,32JD．8V,32J题型二：功率问题的实验考查【例2】某同学利用图1所示的电路研究灯泡L1(6V，1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定)，图2为实物图．图1图2图3(1)他分别将L1、L2接入图1中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现灯泡均能正常发光．在图2中用笔画线代替导线将电路连线补充完整．(2)接着他将L1和L2串联后接入图1中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是________________

7、__________________________________________________________．(3)现有如下器材：电源E(6V，内阻不计)，灯泡L1(6V，1.5W)、L2(6V,10W)、L3(6V,10W)，单刀双掷开关S，在图3中设计一个机动车转向灯的控制电路：当单刀双掷开关S与1相接时，信号灯L1亮，右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮；当单刀双掷开关S与2相接时，信号灯L1亮，左转向灯L3亮