焦耳定律導(dǎo)學(xué)案(2課時(shí))

1、2.5 焦耳定律(第一課時(shí))主編人:韓春色 審核人:周紅梅、莫菊斌、唐宏、李筱鐘學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、理解電功的概念，知道電功是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功，理解電功的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 2、理解電功的概念和公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。重點(diǎn)：電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式難點(diǎn)：電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。學(xué)習(xí)過(guò)程:課前思考：電功和電功率：電功的實(shí)質(zhì)意義是什么？請(qǐng)根據(jù)課本圖2.5-1推導(dǎo)電流做功的定義式。寫(xiě)出電功率的定義式和單位。額定功率和實(shí)際功率有什么聯(lián)系和區(qū)別？1、電功（1）定義：電流流過(guò)導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生 ，在驅(qū)使自由電荷定向移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)自

2、由電荷做了 ，也就是通常說(shuō)的電流做的功，簡(jiǎn)稱電功。（2） 公式：W=qU= .在純電阻電路中還可寫(xiě)成：W= = 。（3） 國(guó)際單位： （符號(hào)J） 常用的單位還有：千瓦時(shí)（kW·h）,亦成為度，1kW·h= J 。2、 電功率（1） 定義： 內(nèi)電流所做的功叫做電功率。（2） 公式：P=W/t= ,是計(jì)算電功率普遍適用的公式。在純電阻電路中還可寫(xiě)成：P= = 。（3） 單位： （符號(hào)W）。（4） 額定功率：用電器在 時(shí)的 功率稱為額定功率。 3、 焦耳定律（1） 內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的 成正比，跟導(dǎo)體的電阻成 ，跟通電時(shí)間成 。（2） 公式：Q= ，對(duì)純電阻電路還

3、可寫(xiě)成Q= = 。注意：焦耳定律是電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律，凡是計(jì)算電熱，都應(yīng)選用焦耳定律。（3） 單位：在國(guó)際單位制中功的單位是_符號(hào)為J，常用的單位還有：千瓦時(shí)（kwh)（4） 實(shí)質(zhì)： 電流通過(guò)一段電路所做的功，實(shí)質(zhì)是靜電力在這段電路中所做的功（5） 意義：電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，電流做了多少功，表明就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的量度。4、 電熱功率（1） 定義： 內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量叫做電熱功率。（2） 公式：P= ，在純電阻電路中還可以寫(xiě)成：P= = 。 （3）串聯(lián)和并聯(lián)電路的功率分配：1）.串聯(lián)電路 各部分電路電流I相同，根據(jù)P

4、=I2R ，各電阻上的電功率與電阻成正比?？偣β蔖總=UI=（U1+U2+U3+U4+-Un）I=P1+P2+P3+-+Pn 2）并聯(lián)電路各支路電壓相同，根據(jù)P=U2/R,各支路電阻上的電功率與電阻成反比?？偣β蔖總=UI=U (I1+I2+I3+I4+-+In)=P1+P2+P3-+Pn案例.三個(gè)電阻分別標(biāo)有“100歐姆，4瓦”“200歐姆 2瓦”“50 歐姆 8瓦”，若將它們并聯(lián)起來(lái)，允許消耗的最大功率是多少？課后任務(wù)：完成課后習(xí)題2.5 焦耳定律(第二課時(shí))主編人:韓春色 審核人: 周紅梅、莫菊斌、唐宏、李筱鐘學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、理解電功的概念和公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 2、知道電功率和熱功

5、率的區(qū)別和聯(lián)系。重點(diǎn)：電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式難點(diǎn)：電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系學(xué)習(xí)過(guò)程:1.電功和電功率（1）電功是電流通過(guò)一段電路時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（電場(chǎng)能、機(jī)械能、化學(xué)能或內(nèi)能等）的量度。（2）W= qU=UIt是電功的普適式，P= UI是電功率的普適式，適用于任何電路。2.焦耳定律和熱功率（1）電熱則是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.（2）Q=I2Rt是電熱的計(jì)算式，可以計(jì)算任何電路中電流I 通過(guò)電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計(jì)算式，3.電功和電熱（1）在純電阻電路中：電流通過(guò)用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電

6、飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.（2）在非純電阻電路中：電流通過(guò)用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時(shí)電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（例如電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）；另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2R t（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應(yīng)該是W=E其他Q.（3）電功和電熱是兩個(gè)不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt

7、=I 2R t=；在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時(shí)電功只能用W=UIt計(jì)算，電熱只能用Q=I2Rt計(jì)算，兩式不能通用。例1 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻為0.4，當(dāng)它兩端所加電壓為220 V時(shí)，通過(guò)的電流是5A問(wèn)：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率多大？（2）電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗電能多少？（3）電動(dòng)機(jī)每分鐘產(chǎn)生的電熱多少？產(chǎn)生機(jī)械能多少？練習(xí) 1. 用電器兩端電壓220V，這意味著() A.1A電流通過(guò)用電器時(shí)，消耗的電能為220J B.1C正電荷通過(guò)用電器時(shí)，產(chǎn)生220J的熱量 C.1A電流通過(guò)用電器時(shí)，電流的發(fā)熱功率為220W D.1C正電荷從電勢(shì)高端移到電勢(shì)低端時(shí)，電場(chǎng)力做功220J2. 一燈

8、泡標(biāo)有“220V，100W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化)，則有()A.燈泡的實(shí)際功率為50W B.燈泡的實(shí)際功率為25WC.通過(guò)燈泡的電流為額定電流的 D.通過(guò)燈泡的電流為額定電流的3.下圖電路中，電燈L1、L2都標(biāo)有“220V，100W”；電燈L3、L4都標(biāo)有“220V，40W”將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )AL1 BL2 CL3 DL44.把兩個(gè)相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個(gè)電路里，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定() A.B.C.=D.無(wú)法確定5.一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當(dāng)它工作時(shí)

9、，下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 （ ）A電動(dòng)機(jī)的輸出功率為U2R B電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2RC電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IU-I2R D電動(dòng)機(jī)的功率可寫(xiě)作IU=I2R=U2/R6.有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1A。求：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率 ； （2）如在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大？（提示：電動(dòng)機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為純電阻用電器）7.關(guān)于電功，下列說(shuō)法中正確的有()A.電功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力所做的功 B.電功是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電場(chǎng)力做功使電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量

10、的量度 D.電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)的電功率和熱功率相等8. 一盞電燈直接接在恒定的電源上，其功率為100W，若將這盞燈先接上一段很長(zhǎng)的導(dǎo)線后，再接在同一電源上，在導(dǎo)線上損失的電功率是9W，那么此時(shí)電燈實(shí)際消耗的電功率將( )A.大于91WB.小于91WC.等于91WD.條件不足，無(wú)法確定9. 兩個(gè)電阻,R1=8,R2=2,并聯(lián)在電路中欲使這兩個(gè)電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是（ ）A用一個(gè)阻值為2的電阻與R2串聯(lián) B用一個(gè)阻值為6的電阻與R2串聯(lián)C用一個(gè)阻值為6的電阻與R1串聯(lián) D用一個(gè)阻值為2的電阻與R1串聯(lián)10、理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R1 ，它與電熱絲電阻值R2 串聯(lián)后接到直流電源上，吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I消耗的功率為P，則有（ ）AB C D11、一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻r =1，與一阻值R=10的電阻串聯(lián)，當(dāng)所加電壓U=150V，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓表示數(shù)100V，求電動(dòng)機(jī)消耗的功率及輸出的機(jī)械功率。 12、一臺(tái)國(guó)產(chǎn)XQB3013型全自動(dòng)洗衣機(jī)說(shuō)明書(shū)中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中提