【物理】25《焦耳定律》学案导学(新人教版选修3-1)

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1、第五节焦耳定律学案导学学习目标1.理解电流热效应的本质2.掌握焦耳定律，并能进行有关计算3.理解电功和电热的关系，能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热重点：焦耳定律内容难点：电功和电热之间的联系和区别疑点：为什么在非纯电阻电路中U>IR自主学习1・电流做功的多少等于转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对的力在做功，电荷的减小，其他形式的能在增加；公式：W=,P=o2•电流通过用电器时把能全部转化为能，这样的电路叫做纯电阻电路。同步导学1・电功和电功率（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为

2、其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。（2）加是电功的普适式，P二皿是电功率的普适式，适用于任何电路。2•焦耳定律和热功率（1）电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.（2）Q=I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；P二尸R是热功率的计算式，3•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,TJ2电烙铁.白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt=——t.R同理p=ui=i2r=—・R

3、（2）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I2Rt=^Lt；在非纯电阻电路中，电功大于电热，W>Qt这时电功只能用R计算，电热只能用0二尸皿计算，两式不能通用。例1一台电风扇，内阻为20Q,接上220V电压后，消耗功率66W,问：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？解

4、答（1）因为P入=2所以/=—=A=0.3AU220（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率Prt=Z2/?=0.32x20W=1.8W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P机=尸a-P内=66W-1.8W=64・2W电风扇正常工作时的效率642;/=—xl00%=97.3%66（3）电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流U_220A=llA电动机消耗的电功率P=/（7=11x220W=2420W电动机发热功率F内二严広11.20W=2420W当堂达标1•用电器两端电压220V,这意味着（）A.1A电流通过

5、用电器时，消耗的电能为220JB.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220WD.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J2.一灯泡标有“220V,100W，字样将其接到110V的电源上（不考虑灯泡电阻的变化）,则有（）A.灯泡的实际功率为50WB.灯泡的实际功率为25WC・通过灯泡的电流为额定电流的丄2D.通过灯泡的电流为额定电流的丄43•下图电路中，电灯Li、L2都标有“220V,100W电灯L3、L4都标有“220V,40W”.将A、B两端接入电源，最暗的

6、灯是（）A.L]B.1^2C.L3D.L/44•把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为1%和P乙，可以断定（）A・P甲〉P乙B・P甲〈P乙D•无法确定5.输电线总电阻为"输送的电功率是P,送电电压为6则用户得到的功率为（）A.PC.P-ED.(—)u6•—个直流电动机所加电压为。电流为L线圈内阻为R,当它工作时，下述说法中错误的是（）A・电动机的输出功率为U2/I

7、=U2/R7•有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率；（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）8.某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为II=2Ao当电压为S=36V时能带动负载正常运转，这时电流为Z2=1Ao求这时电动机的机械功率是多大？9.微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当

8、加上0・3V的电压时，通过的电流为03A,此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A,这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？第五节焦耳定律学案导学参考答案自主学习1・电能自由电荷静电力电势能W=IUtP=IU2•电内当堂达标1、D2、BC3、C4、C5、B6、A