高中物理 焦耳定律导学案新人教版选修.doc

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1、浙江省嘉兴市秀州中学高中物理焦耳定律导学案（无答案）新人教版选修3-1【学习目标】1.理解电流做功和电功率的概念2.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3.知道电功率和热功率的区别和联系。【学习重点】焦耳定律内容【学习难点】电功和电热之间的联系和区别【问题导学】目标一：电功和电功率推导电流做功及电功率的表达式：如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少？在这个过程中，电场力做

2、了多少功？电功率是多少？结论：W=；P=1．电功：（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，简称电功。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　　　。（2）定义式：　　　　　　（3）单位：在国际单位制中，电功的单位是　　　，简称　　　，符号是　　.电功的常用单位有：　　　　　　，俗称“度”，符号是kW·h.（4）：1kW·h的物理意义是什么？1kW·h等于多少焦？（5）：电流做功的实质是什么？2．电功率：（1）定义：时间内电流所做的功叫做电功率。用表示电功率。（2）定义式：（3）单位：（4）物理意义：［说明］电流做功的“快慢”与电流

3、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。额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流目标二：焦耳定律W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，电流做这么多功，放出热量Q=W=I2Rt。这样思考正确么？何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？1.焦耳定律内容：表达式：注意：在纯电阻电路中，电路中消耗的电能等于产生的内能，即：电功电热

4、；在非纯电阻电路中，电路中消耗的电能大于产生的内能，即：电功电热。2.热功率：单位时间内发热的功率叫做热功率，P热==。P=W/t=UI和P=Q/t=I2R都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。前者对所有的电路都适用，而后者只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。这时W》Q。即W=Q+E其它或P=P热+P其它、UI=I2R+P其例题：1．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

5、多B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路C．在不是纯电阻的电路中，D．焦耳热适用于任何电路2.一只标有“220V300W”的电熨斗在220V的电压下工作，10min内放出的热量是多少？消耗的电能是多少？【实践练题】基础题组（一看就懂，一做就会)1.对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）A．P＝　　　B．　　　　　　　C．　　　　　　D.2.关于电功，下列说法中正确的有（）A.电功的实质是电场力所做的功B.电功是电能转化为内能C.电场力做功是电能转化成其他形式能量的量度D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等3．不考虑温度对电阻的影响，对一个

6、“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40W4.一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它正常工作时，下述错误的是（）A．电动机的输出功率为U2／RB．电动机的发热功率为I2RC．电动机的输出功率为IU-I2RD．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R达标题组（跳起来，摘下丰硕果）5.为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪些措施(D)A．保持电阻不变，使电

7、流减半B．保持电阻不变，使电压减半C．保持电炉两端电压不变，使其电阻减半D．使电压和电阻各减半6.电炉丝坏了，去掉1/4后仍接在原电源上，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（）A．4:3B．3:4C．4:1D．1:47.加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）A．P　B．　　C．D．8.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内()A.电炉和电动机产生的热量相同B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C.电炉两端电

8、压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等9.一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯