【原創(chuàng)】江蘇省2013-2020學(xué)年高二物理(新人教版)選修3-1同步導(dǎo)學(xué)案：2.5焦耳定律

課題：——2.5焦耳定律姓名：班級(jí)一：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、理解電功率的概念和公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3、知道電功率和熱功率的區(qū)分和聯(lián)系。二：課前預(yù)習(xí) 電功電功W：電路中電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡(jiǎn)稱(chēng)電功。電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。公式：，單位：焦耳（J），1J=1V·A·s電功率定義：。表達(dá)式：（對(duì)任何電路都適用），單位：瓦特（W），1W=1J/s額定功率和實(shí)際功率，燈泡的亮度是由其實(shí)際消耗的電功率打算的。⑷留意公式只適用于純電阻電路，對(duì)非純電阻電路不適用。3．焦耳定律——電流熱效應(yīng)⑴文字表述：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比。⑵表達(dá)式：

（對(duì)任何導(dǎo)體都適用）⑶留意公式只適用于純電阻電路，對(duì)非純電阻電路不適用。4．對(duì)于非純電阻電路（含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路），電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等，這時(shí)W＞Q。即W=Q+E其它或P=P熱+P其它、UI=I2R+P其它。三：課堂研討1、電功和電功率，請(qǐng)同學(xué)們思考下列問(wèn)題：(1)結(jié)合此模型說(shuō)出電流做功實(shí)質(zhì)上是怎樣的？(2)①電場(chǎng)力做功的定義式是什么？②電流的定義式是什么？利用學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)，推導(dǎo)一下經(jīng)過(guò)時(shí)間t，電流做的功。(3)推導(dǎo)電功率的表達(dá)式。(4)額定功率和實(shí)際功率2、焦耳定律：（1）電流在通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，那么，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)呢？①焦耳定律：②表達(dá)式：③熱功率(單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量)：（2）電路中電流對(duì)導(dǎo)體做的功是否等于導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量呢？【試驗(yàn)】如何用小電動(dòng)機(jī)驗(yàn)證電功率和熱功率不相等？取一個(gè)小電動(dòng)機(jī)，其內(nèi)阻R=1.0Ω，把它接在如圖所示的電路中。（1）先夾住電動(dòng)機(jī)軸，閉合電鍵，電機(jī)不轉(zhuǎn)。（2）再松開(kāi)夾子，使小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。工作狀態(tài)U/VI/AP/WQ/W不轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)論：例1始終流電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻肯定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，在線(xiàn)圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A。松開(kāi)轉(zhuǎn)軸，在線(xiàn)圈兩端加電壓為2V時(shí)，電流為0.8A，電動(dòng)機(jī)正常工作。求該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入的電功率是多少？電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多少？四：學(xué)后反思課堂檢測(cè)—2.5焦耳定律姓名：班級(jí)1．關(guān)于三個(gè)公式：①P＝UI②P＝I2R③P＝U2/R，下列敘述中正確的是()A．公式①適用于任何電路的熱功率B．公式②適用于任何電路的熱功率C．公式③任何狀況下都不能用D．公式①、②、③適用于任何電路的熱功率2．對(duì)于連入電路的不同燈泡而言，亮度大的燈泡是()A．通過(guò)電流大的燈泡B．兩端電壓大的燈泡C．電阻值大的燈泡 D．消耗電功率大的燈泡3．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說(shuō)法中正確的是()A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱肯定越多B．W＝UI適用于任何電路，而W＝I2Rt＝（U2/R）t只適用于純電阻的電路C．在不是純電阻的電路中，UI＞I2RD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路4．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過(guò)相同的電流，在相同時(shí)間內(nèi)()A．電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等B．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐的功率5右圖中虛線(xiàn)框內(nèi)是一個(gè)未知電路，測(cè)得它的兩端點(diǎn)a、b之間電阻是R，在a、b之間加上電壓U，測(cè)得流過(guò)電路的電流為I，則未知電路的電功率肯定是()A．I2RB．U2/RC．UID．UI－I2R6.如右圖所示，電路電壓U保持不變，滑動(dòng)變阻器R的總阻值與R2的阻值均為20Ω，電阻R1的阻值為5Ω.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端P由a向b滑動(dòng)過(guò)程中()A．干路中電流不斷增大B．R1上消耗電功率不斷增大C．R1上消耗電功率不斷減小D．R2上消耗電功率不斷減小7．如右圖所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1∶R2∶R3()A．1∶1∶1 B．4∶1∶1C．1∶4∶4 D．1∶2∶2課外作業(yè)—2.5焦耳定律姓名：班級(jí)1.如右圖所示，有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V,60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A．電解槽消耗的電功率為120WB．電解槽的發(fā)熱功率為60WC．電解槽消耗的電功率為60WD．電路消耗的總功率為60W2.電子產(chǎn)品制作車(chē)間里經(jīng)常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個(gè)燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開(kāi)關(guān)并聯(lián)，然后再接到市電上(如右圖所示)，下列說(shuō)法正確的是()A．開(kāi)關(guān)接通時(shí)比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)消耗的總電功率大B．開(kāi)關(guān)接通時(shí)，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小C．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙發(fā)熱較少D．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈泡發(fā)光，可供在焊接時(shí)照明使用，消耗總功率不變3.如右圖所示，電阻R1＝20Ω，電動(dòng)機(jī)繞組的阻值R2＝10Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是I0＝0.5A，當(dāng)開(kāi)關(guān)合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是()A．I＝1.5A