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《2020_2021学年新教材高中物理第3章恒定电流3电功与电热课件鲁科版必修320210319281.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3节 电功与电热0一、电功和电功率【情境思考】当家中只开一盏节能灯时,电能表的表盘转得很慢,而用电磁炉烧水时,电能表的表盘转得很快。这是为什么呢?必备知识·自主学习提示:因为节能灯的功率远小于电磁炉的功率,故在相同时间内节能灯消耗的电能要远小于电磁炉。1.电能的转化:电能转化为其他形式的能的过程就是_________的过程,消耗了多少电能,电流就做了多少功。2.电功与电功率:电流做功自由电荷电能电流UIW做功UItJ二、焦耳定律【情境思考】电炉丝和导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线几乎不发热?提示:电炉丝电阻较大,
2、在通电时间一样的时候,电炉丝产生的热量更多一些。1.内容:电流通过导体产生的热量与_____的二次方成正比,与导体的_____及_________成正比。2.公式:Q=____。3.单位:_____,符号:J。电流电阻通电时间I2Rt焦耳三、身边的电热1.电流热效应的应用:如电热水器、电饭锅、电刻笔、电焊等都是利用_____________工作的。2.电流热效应的危害:(1)插头和插座之间接触不良会迸出火花。(2)在输电线路中由于电热,降低了电能的输送效率。(3)电线中由于_________或散热不好会烧坏电线的绝缘层,引起漏电、
3、触电。电流的热效应电流过大【易错辨析】(1)电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能。()(2)电功与电能不同,电流做功的过程其实就是电能向其他形式的能转化的过程。()(3)电功率越大,表示电流做功越多。()(4)为了不烧坏用电器,用电器的实际功率不能大于其额定功率。()(5)根据能量守恒定律,电流所做的功与产生的热量一定相等。()×√×√×关键能力·合作学习知识点一电功和电功率1.对电功率的分析:(1)电功率P==UI对任何电路都适用。(2)额定功率和实际功率。①额定功率:用电器正常工作所消耗的功率。②实际功率:用电器在实际电压下
4、电流做功的功率。2.对电功、电功率的三点说明:(1)电功W=UIt适用于任何电路。(2)在纯电阻电路中,由于I=,所以在纯电阻电路中的电功可表示为W=UIt=I2Rt=t。(3)P=UI适用于任何电路,在纯电阻电路中P=UI=I2R=。【问题探究】已知导线两端的电压为U,流过的电流为I,如图所示。(1)在时间t内通过某横截面的电荷量是多少?(2)把这些电荷量从左端移到右端,电场力做的功是多少?提示:(1)通过某横截面的电荷量q=It。(2)电场力做的功W=qU=UIt。【典例示范】【典例】一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8
5、J。若在相同时间内通过1C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能W分别为()A.U=4V,W=4JB.U=4V,W=2JC.U=2V,W=4JD.U=2V,W=2J【解题探究】(1)电阻丝通过2C的电量,消耗电能是8J时,其两端的电压是多少?提示:根据W=qU,此时两端的电压U为4V。(2)当通过电阻丝的电量发生变化时,电流将发生怎样的变化?提示:根据I=,相同的时间内,电荷量变为原来的一半时,电流也变为原来的一半。【解析】选D。因为电阻丝在通过2C的电量时,消耗的电能是8J,由W=qU得:此时电压为:U
6、=V=4V,当在相同的时间内通过电阻丝的电量是1C时,根据I=可知:I′=,电阻不变,根据U=IR可知,此时电阻丝两端电压为:U′=V=2V,电阻丝在这段时间内消耗的电能为:W′=q′U′=1×2J=2J,故D正确,A、B、C错误。【规律方法】电功公式的适用条件(1)电功W=qU=UIt适用于任何电路。(2)电功W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路【素养训练】1.下列关于电功和电功率的说法中,正确的是()A.电流做功就是电场力做功,把电能转化为其他形式的能B.电流做功越多,则功率越大C.电功率越小,则电流做的功一定越少D.额定电压相
7、同的电阻A和B,额定功率PA>PB,两者串联后接在电路中,持续一段时间后,实际消耗的电能WA>WB【解析】选A。电流做功的本质就是电场力驱动电荷定向移动做功,把电能转化为其他形式的能。根据电功率的定义式:P=,可知电功率的大小与做功的多少无关。额定电压相同的电阻A和B,额定功率PA>PB,由P=可知:RAWA。故A正确,B、C、D错误。2.某个实验探究小组用一个标有“12V”,但额定功率模糊不清的灯泡做实验,测
8、得灯丝电阻随灯泡两端电压变化的关系图像如图所示。求:(1)灯泡的额定功率多大。(2)若将一定值电阻与灯泡串联后接到20V电压上,要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大。【解析】(1)由题图知,正常发光时R=8Ω,故电功率为:P=W=18W。(2)电阻
