第三第章三節(jié)焦耳定律學(xué)案導(dǎo)學(xué)版選修3-1

1、第三第章三節(jié) 焦耳定律 學(xué)案導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解電流熱效應(yīng)的本質(zhì)2掌握焦耳定律，并能進(jìn)行有關(guān)計算3理解電功和電熱的關(guān)系，能區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱自主學(xué)習(xí)1.電流做功的多少等于 轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量；所謂電流做功，實質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場對 的 力在做功，電荷的 減小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。2.電流通過用電器時把 能全部轉(zhuǎn)化為 能，這樣的電路叫做純電阻電路。同步導(dǎo)學(xué)1.電功和電功率（1）電功是電流通過一段電路時，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（電場能、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、2.焦耳定律和熱功率（1）電熱則是電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.（2）Q=I2Rt是電熱的計算式，可以計算任何電路中電流I 通過電阻R時在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計算式，3.電功和電熱（1）在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時電能全部轉(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。例如電動機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，

3、一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（例如電流通過電動機(jī)，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，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=I 2R t=；在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。例1 一臺電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20 ，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：（1）電風(fēng)扇正常工作時通過電動機(jī)的電流是多少？（2）電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)

4、能的功率是多少？電動機(jī)的效率是多少？（3）如果接上電源后，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機(jī)的電流，以及電動機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1. 一燈泡標(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.燈泡的實際功率為50WB.燈泡的實際功率為25WC.通過燈泡的電流為額定電流的D.通過燈泡的電流為額定電流的 （第3題）2.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 DL43.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里

5、，調(diào)節(jié)滑動變阻器，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.無法確定4.一個直流電動機(jī)所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當(dāng)它工作時，下述說法中錯誤的是 （ ）A電動機(jī)的輸出功率為U2RB電動機(jī)的發(fā)熱功率為I2RC電動機(jī)的輸出功率為IU-I2RD電動機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R5.有一個直流電動機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī)的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機(jī)正常工作，工作電流是1A。求：（1）電動機(jī)正常工作時的輸出功率 ； （2）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機(jī)的發(fā)熱功率多大？（提示：電

6、動機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器）6微型吸塵器的直流電動機(jī)內(nèi)阻一定，當(dāng)加上0.3 的電壓時，通過的電流為0.3 A，此時電動機(jī)不轉(zhuǎn)，當(dāng)加在電動機(jī)兩端的電壓為2.0 時，電流為0. A，這時電動機(jī)正常工作，則吸塵器的效率為多少？拓展提高1.關(guān)于電功，下列說法中正確的有()A.電功的實質(zhì)是電場力所做的功B.電功是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電場力做功使電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的量度D.電流通過電動機(jī)時的電功率和熱功率相等2.圖中R1=4，R2=9，R3=18。通電后（ ） A經(jīng)R1和R3的電流之比I1：I3=3：1 BR1兩端的電壓和R3兩端的電壓之比U1：U3=4：9 C三個電阻消耗的電功率之比P1：

7、P2：P3=2：1：2 D三個電阻消耗的電功率之比P1：P2：P3=2： 2：1 3. 兩個電阻,R1=8,R2=2,并聯(lián)在電路中欲使這兩個電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是（ ）A用一個阻值為2的電阻與R2串聯(lián)B用一個阻值為6的電阻與R2串聯(lián)C用一個阻值為6的電阻與R1串聯(lián)D用一個阻值為2的電阻與R1串聯(lián)4.理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動機(jī)和電熱絲，電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動機(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 D5.一臺直流電動機(jī)線圈電阻r =1，與一阻值R=10的電阻

8、串聯(lián)，當(dāng)所加電壓U=150V，電動機(jī)正常工作時電壓表示數(shù)100V，求電動機(jī)消耗的功率及輸出的機(jī)械功率。6.一臺國產(chǎn)XQB3013型全自動洗衣機(jī)說明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計算：額定電壓220 額定頻率50 Hz額定洗衣、脫水功率360 W額定洗衣、脫水容量3 kg整機(jī)質(zhì)量33 kg外形尺寸(長×寬×高)(52×550×20)3 (1)這臺洗衣機(jī)在額定電壓下洗衣或脫水時，通過洗衣機(jī)的電流是多大?(2)如洗衣、脫水的累計時間為40 min，則洗衣機(jī)耗電多少?第五節(jié) 焦耳定律學(xué)案導(dǎo)學(xué)參考答案自主學(xué)習(xí)1.電能 自由電荷 靜電力 電勢能

9、2.電 內(nèi)例題1 解答 （1）因為P入=IU所以I= A=0.3 A（2）電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率P內(nèi)=I2R=0.32×20 W=1.8 W電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率P機(jī)=P入-P內(nèi)=66 W-1.8 W=64.2 W電風(fēng)扇正常工作時的效率=×100%=97.3%(3)電風(fēng)扇風(fēng)葉被卡住后電動機(jī)不轉(zhuǎn)時可視為純電阻，通過電風(fēng)扇的電流I= A=11 A電動機(jī)消耗的電功率P=IU=11×220 W=2420 W電動機(jī)發(fā)熱功率P內(nèi)=I2R=112×20 W=2420 W當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 1、BC 2、C 3、C 4、AD 5、1.5W，8W 6、60.拓

10、展提高 1、AC 2、AC 3、A 4、AD5、P=IUM=5×100=500W P熱=I2r =25W P機(jī)=P-P熱=500-25=475W6、 (1)1.64 A;(2)8.64×105 J2.2電阻定律【當(dāng)堂檢測】班級：_ 姓名：_ 組別及編號：_一、選擇題1下列說法正確的是()A超導(dǎo)體對電流的阻礙作用幾乎等于零B金屬電阻率隨溫度的升高而增大C用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的錳銅和鎳銅的電阻率不隨溫度的變化而變化D半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大2一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，則導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)

11、AU/2 BUC2U D4U3兩根材料和質(zhì)量相同的電阻絲，它們的長度之比為23，則它們的電阻之比為()A23 B32C49 D944將截面均勻、長為l、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去，再拉長至l，則導(dǎo)線電阻變?yōu)?)A.R B.RC.R DnR5.如圖所示，a、b、c、d是滑動變阻器的四個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱c移動時，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是() Aa和b Ba和cCb和c Db和d6甲、乙兩根保險絲均為同種材料制成，直徑分別是d10.5 mm和d21 mm，熔斷電流分別為2.0 A和6.0 A，把以上兩根保險絲各取等長一段并聯(lián)后再接入電路，允許通過的最大電流是()A6.0 A B7.5 AC10.0 A D8.0 A7兩個用同種材料制成的均勻?qū)wA、B，其質(zhì)量相同，當(dāng)它們接入電壓相同的電路時，其電流之比IAIB14，則橫截面積之比SASB為()A12 B21C14 D418現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖所示(a)、(b)兩種形式，則兩種接法的電阻之比RaRb為()A11 B12C21 D14二、非選擇題9如圖所示，P是一個表面鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，