2018-2019学年高中物理第二章恒定电流第5节焦耳定律学案新人教版选修3-1.doc

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1、第5节　焦耳定律　1．理解电功的概念，掌握电功和电功率的计算公式．　2．搞清电功率和热功率的区别和联系．3．理解焦耳定律，掌握焦耳定律的应用．　4．理解纯电阻电路和非纯电阻电路中的能量转化．一、电功和电功率1．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积．(2)公式：W＝IUt．(3)国际单位：焦，符号为J．(4)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．即电功是电能转化为其他形式的能的量度．2．

2、电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功．(2)公式：P＝＝IU．(3)单位：瓦，符号为W．(4)意义：表示电流做功的快慢．二、焦耳定律1．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(2)公式：Q＝I2Rt．(3)适用范围：任何电路．2．热功率(1)定义：单位时间内产生的电热．(2)公式：P＝＝I2R．判一判　(1)电功是指电流通过一段电路所做的功，实质是静电力在这段电路中所做的功，其表达式为W＝UIt．(　　)(2)电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过

3、程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能．(　　)(3)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率，实际功率有时可以大于其额定功率．(　　)(4)焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，此式适用于任何电路．　(　　)(5)三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P即是电功率．(　　)提示：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×想一想　在任何情况下，都可以用公式Q＝I2Rt来求电热吗？提示：焦耳定律表达式Q＝I2Rt是个普遍式，适用于任何情况下求电热．做一做　

4、(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是(　　)A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路C．在非纯电阻电路中，UI>I2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路提示：选BCD．由电功率公式P＝可知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝UI，I＝，焦耳热Q＝Rt，可见Q与P、t都有关．所以，P越大，Q不一定越大，选项A错误．W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝只适用于纯电阻电路，选项B正确．在非

5、纯电阻电路中，电流所做的功等于焦耳热与其他形式的能之和，所以W>Q，即UI>I2R，选项C正确．Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路，选项D正确．　纯电阻电路中功率的计算1．串、并联电路的功率分配关系(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比，即＝＝…＝＝I2．(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2．(3)无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和．2．额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定

6、功率．当用电器两端电压达到额定电压U额时，电流达到额定电流I额，电功率也达到额定功率P额，且P额＝U额I额．(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．3．在纯电阻电路中，P＝UI＝＝I2R，此类题目主要考查串、并联电路的特点以及公式P＝UI、P＝和P＝I2R的灵活选择及应用．【题组过关】1．有额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，两盏电灯均能正常发光，那么电路中消耗功率最小的电路是图

7、中的哪一个(　　)解析：选C．由P＝和已知条件可知，RA110V，B灯被烧毁，两灯不能正常发光．对于B电路，由于RAU并，B灯烧毁．对于C电路，由于B灯与变阻器的并联电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B并联电阻，则UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－IB)×110V，而D电路中变阻器功率

8、为(IA＋IB)×110V，所以C电路消耗的电功率最小．2．A、B为“220V，100W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220V，40W”的两盏相同灯泡”，A、B灯的电阻为________Ω；C、D电阻为________Ω．现将四盏灯泡接成如图所示电路，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD，则实际功率的大小顺序是___________________________