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《2020_2021学年新教材高中物理第3章恒定电流3电功与电热学案鲁科版必修320210319216.doc》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 新课程标准学业质量目标1.理解电功、电功率及焦耳定律。2.能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。合格性考试1.初步形成电功与电热的概念。2.通过对焦耳定律内容的理解,可以在熟悉的情景中分析解决问题。选择性考试1.通过对电功与电功率、电热与热功率的综合分析,可以解释生活中的实际问题。2.通过生活实例,能将电气设备耗能问题中的对象和过程转化成电功与电热问题。3.通过分析生活中的用电现象,提出可探究的电功与电热问题。必备知识·自主学习一、电功和电功率 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。
2、这是为什么呢?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。-17-1.电能的转化:电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程,消耗了多少电能,电流就做了多少功。2.电功与电功率:电 功电功率概 念电场力对定向移动的自由电荷所做的功单位时间内电流所做的功公 式W=UItP==UI单 位焦耳,符号J瓦特,简称瓦,符号W物理意义描述电能转化为其他形式的能的多少描述电流做功的快慢二、焦耳定律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,在通电时间一样的时候,电炉丝产生
3、的热量更多一些。1.内容:电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻及通电时间成正比。2.公式:Q=I2Rt。3.单位:焦耳,符号:J。三、身边的电热-17-1.电流热效应的应用:如电热水器、电饭锅、电刻笔、电焊等都是利用电流的热效应工作的。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)电线中由于电流过大或散热不好会烧坏电线的绝缘层,引起漏电、触电。(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
4、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。-
5、17-(3)P=UI适用于任何电路,在纯电阻电路中P=UI=I2R=。 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】一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J。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】
6、(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==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
7、、B、C错误。-17-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。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
8、电压相同的电阻A和B,额定功率PA>PB,由P=可知:RA
