高二上冊物理電功和電熱、焦耳定律、電阻定律名補教案（學(xué)生版）

1、.高二物理上冊名補精品教案目的進步班 名師培優(yōu)精講【教學(xué)標題】 電功和電熱、焦耳定律、電阻定律【教學(xué)目的】1理解電功和電功率，掌握電功和電功率的計算2知道焦耳定律的物理意義，掌握焦耳定律在生活中的應(yīng)用【教學(xué)重點】1從能量守恒和轉(zhuǎn)化理解電功和電熱的區(qū)別，知道純電阻電路和非純電阻電路.2理解電功、電功率以及焦耳熱的計算公式，可以純熟地運用其進展計算【教學(xué)難點】1、在非純電阻中，電功與電熱之間的轉(zhuǎn)化?！具M門得分】1、.一個型電路如下圖，電路中的電阻 另有一測試電源，電動勢為, 內(nèi)阻忽略不計.那么 A當端短路時，之間的等效電阻是B當端短路時，之間的等效電阻是C當兩端接通測試電源時，兩端的電壓為D當兩端

2、接通測試電源時，兩端的電壓為2、如圖，三個電阻阻值，在間接上電源后，三個電阻的功率之比為 A B C D3、如下圖電路中，各燈額定電壓和額定功率分別是:燈“，燈“，燈“，燈“.在兩端加上電壓后，四個燈都能發(fā)光.比較各燈消耗功率的大小，正確的選項是 .ABC D4、如下圖，和是兩個定值電阻，的阻值很大，的阻值很小，是一個靈敏電流計，那么以下判斷正確的選項是 A只閉合，整個裝置相當于伏特表 B只閉合，整個裝置相當于安培表 C和都斷開，整個裝置相當于靈敏電流計 D和都閉合，整個裝置相當于安培表【教學(xué)內(nèi)容】知識點一、電功和電功率1電功1本質(zhì)：因電流是自由電荷在電場力作用下定向挪動形成的，電流做的功，本

3、質(zhì)上是電場力挪動電荷做的功2表達式：設(shè)加在一段電路兩端的電壓為，流過電路的電流強度為，那么時間內(nèi)流過電路的電量.電場力挪動電荷做的功時間內(nèi)電流做功說明：電流在一段電路上所做的功，跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間成正比注意：電功適用于任何電路在純電阻電路中，由于，所以在純電阻電路中的電功可表示為3單位：在國際單位中功的單位是焦耳，符號為，常見的電功單位還有：千瓦時，也稱“度，. 4意義：電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，電流做了多少功，就說明有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功反映了電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少2電功率1定義：電流所做的功跟完成這些功所用時間的比值，叫做電功率

4、2公式：計算電功率的普適公式為和，對于純電阻電路，計算電功率還可以用公式和.3單位：在國際單位制中的單位是瓦，符號為，常用的還有千瓦，.4意義：電功率表示電流做功的快慢用電器的額定功率和實際功率：額定功率：用電器長期正常工作時的最大功率，也就是用電器加上額定電壓或通以額定電流時消耗的電功率。實際功率：用電器的實際工作時消耗的電功率。要點詮釋：為了使用電器不被燒毀，要務(wù)實際功率不能大于其額定功率。 知識點二、焦耳定律1焦耳定律：11841年，英國物理學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量稱為焦耳熱與電流 的平方、導(dǎo)體的電阻、通電時間成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。焦耳定律是一個實驗定律。它的適用范圍很廣，

5、純電阻電路、非純電阻電路在計算電熱時都用到它。2熱功率：單位時間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率熱功率等于通電導(dǎo)體中電流的二次方與導(dǎo)體電阻的乘積 3電功率與熱功率 對純電阻電路，電功率等于熱功率 即： 此時，可得 ,所以純電阻電路也可以說是歐姆定律成立的電路對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和即： 此時，可得 ,所以，對非純電阻電路歐姆定律不成立.2電熱1電熱：由于導(dǎo)體的電阻，使電流通過導(dǎo)體時消耗的電能中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分能量叫電熱。2內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量等于電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時間的乘積。3公式：.4適用對象但凡要計算電熱，都應(yīng)首選，可求任何電路中

6、電流通過電阻時所產(chǎn)生的熱量。 3熱功率的意義及計算1熱功率：單位時間內(nèi)發(fā)熱的功率叫作熱功率。熱功率即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率， 即.2熱功率計算當電路不是純電阻電路時，電功用來計算，電熱只能用進展計算，電功率用計算，熱功率只能用計算。知識點三、電功和電熱的比較對任何電路，電流做的功恒為；電流產(chǎn)生的熱恒為.1在純電阻電路中，由于，因此，即電流做的功全部轉(zhuǎn)化為電熱2在非純電阻電路像含有電動機、電解槽的電路中，電流做的功只有很少一部分轉(zhuǎn)化為電熱，絕大部分轉(zhuǎn)化成機械能或化學(xué)能等其他形式的能因此，即，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，在非純電阻電路中滿足：電功電熱其他形式的能，即例如，一臺電動機，額定電壓是，電阻是

7、，在正常工作時通過的電流是，每秒鐘電流做的功為，而每秒鐘電流產(chǎn)生的熱為，可見，電功比電熱大得多其中為每秒鐘產(chǎn)生的機械能知識點四、電路中電功率和熱功率的計算方法1注意區(qū)別 “負載“負荷與“電阻“負載或“負荷是對用電器功率特征的一種習慣稱謂通常說“負載或“負荷大，是指用電器的功率大，并不是用電器的“電阻大在一般情況下，“負載大的用電器電阻反而小如“與的兩個燈泡，后者的功率大但電阻卻較小2注意區(qū)別純電阻電路與一般電路電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱內(nèi)能的電路稱為純電阻電路，對純電阻電路有電路消耗的電能并不完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為其它形式的能如機械能、化學(xué)能等，這種電路叫非純電阻電路，如電動機、電

8、解槽的電路等。對非純電阻的電路有：，此時或，決不能亂套用公式。要點詮釋：對非純電阻電路計算電功率只能用，計算熱功率只能用. 知識點五、電動機工作過程的能量轉(zhuǎn)化 1電流做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能；電解槽把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；電熱器把電能轉(zhuǎn)化為熱能在真空中，電場力對電荷做正功時，減少的電勢能轉(zhuǎn)化為電荷的動能；在金屬導(dǎo)體中，在電場力作用下做加速運動的自由電子頻繁地與離子碰撞，把定向挪動的動能傳給離子，使離子熱運動加劇，將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2.電動機的總功率輸入功率：總.3. 電動機的熱功率.4. 電動機的輸出功率機械功率：.5. 電動機的效率：要點詮釋：注意區(qū)分

9、電動機的幾種功率，從能量守恒角度去分析和考慮電動機問題。知識點六、 電阻定義及意義1導(dǎo)體電阻的定義及單位導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)，與電壓、電流均無關(guān)。1定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小之比叫導(dǎo)體的電阻。2公式：.3單位：歐姆，常用單位還有千歐、兆歐 2物理意義反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。要點詮釋：導(dǎo)體對電流的阻礙作用，是由于自由電荷在導(dǎo)體中做定向運動時，跟導(dǎo)體中的金屬正離子或原子相碰撞發(fā)生的。電流流經(jīng)導(dǎo)體時，導(dǎo)體兩端出現(xiàn)電壓降，同時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。提供了測量電阻大小的方法，但導(dǎo)體對電流的這種阻礙作用是由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定的，與所加的電壓，通過的

10、電流均無關(guān)系，決不能錯誤地認為“導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與電流成反比。對，因與成正比，所以.知識點七、 電阻定律 1電阻定律的內(nèi)容及適用對象1內(nèi)容：同種材料制成的導(dǎo)體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比；導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2公式：.要點詮釋：式中是沿電流方向?qū)w的長度，是垂直電流方向的橫截面積，是材料的電阻率。3適用條件：溫度一定，粗細均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。要點詮釋：電阻定律是通過大量實驗得出的規(guī)律，是電阻的決定式。導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，由導(dǎo)體本身的因素決定。 2電阻率的意義及特性1物理意義：電阻率是一個反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)

11、體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān)。2大?。?要點詮釋：各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長度為，橫截面積為的導(dǎo)體的電阻。3單位是歐姆米，符號為.4電阻率與溫度的關(guān)系：各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化。金屬的電阻率隨溫度升高而增大，可用于制造電阻溫度計。有些合金如錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標準電阻。各種金屬中，銀的電阻率最小，其次是銅、鋁，合金的電阻率大于組成它的任何一種純金屬的電阻率?！具^手練習】類型一、純電阻電路功率分配與計算例1有四盞燈，接入如下圖的電路，和都標有“，和都標有“，把電路接通后，最暗的燈將是 A B C D 【變式1】有兩個標有“

12、和“字樣的燈泡，要把它們接在的電源上，燈泡即能正常發(fā)光，又能省電的連接方式應(yīng)是圖中的哪個？ 【變式2】把“的燈和“的燈串聯(lián)起來接到的電路中，導(dǎo)線的電阻不計，那么兩燈 A電阻之比 B電壓之比為C功率之比為 D電熱之比為類型二、識別純電阻與非純電阻電路例2.一臺電風扇的額定功率是,內(nèi)阻為，當它接在的電壓下正常運轉(zhuǎn)，求： 1電風扇正常運轉(zhuǎn)時，通過它的電流多大？每秒有多少電能轉(zhuǎn)化為機械能？ 2假設(shè)接上電源后，電風扇因故不能轉(zhuǎn)動，這時通過它的電流多大？電風扇實際消耗的電功率多大？此時可能會發(fā)生什么問題？【變式1】一臺直流電動機的電樞線圈的電阻是，其額定功率是，那么它正常工作時的電流強度 A等于，且大于B

13、等于，且小于C等于，也等于D不等于，但等于【變式2】有一個直流電動機，把它接入電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是，假設(shè)把電動機接入電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是求：1電動機正常工作時的輸出功率多大?2假如在電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動機的發(fā)熱功率是多大?類型三、根據(jù)銘牌和熱功率進展計算例3一臺國產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)，計算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時，通過電熱水器的電流約為 A. B C D【變式】下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術(shù)參數(shù)，不計其自身機械損耗假設(shè)該車在額定狀態(tài)下以最大

14、運行速度行駛，那么 A.電動機的輸入功率為 B電動機的內(nèi)電阻為C該車獲得的牽引力為 D該車受到的阻力為類型四、 電阻定律例4兩根完全一樣的金屬裸導(dǎo)線，假如把其中一根均勻的拉長到原來的兩倍，把另一根導(dǎo)線對折后絞合起來，那么它們的電阻之比為多少？ 【變式1】某種材料做的均勻電阻絲，在以下哪些情況中其阻值不變，設(shè)溫度不變 A當長度不變，橫截面積增大一倍時； B當橫截面積不變，長度增加一倍時； C長度和橫截面半徑都縮小一倍時； D當長度和橫截面積都擴大一倍時【變式2】如下圖，是一個外表均勻鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為，直徑為，鍍膜材料的電阻率為，膜的厚度為管兩端有導(dǎo)電金屬箍、現(xiàn)把它接入電路中，測得、兩端電壓為，通過它的電流為那么金屬膜的電阻率的值為： A B C D