（渐进式）高中物理 第2章 第5节 焦耳定律教学案 新人教版选修31.doc

教学案5焦耳定律问题1电吹风、电熨斗等，它们都是通过电流做功把电能转化为热能的电流做功的实质是什么？问题2如图1所示，如果电路左、右两端的电势差是u，在电荷从左端移到右端的过程中，形成的恒定电流为i，经历时间为t。在时间t内通过某一横截面的电荷量q ，恒定电场的电场力做的功w 要点提炼 1、电功：（1）定义：w ；单位： ，符号为 （2）实质：电流通过一段电路所做的功，实质是 力在这段电路中所做的功。电流做了多少功，就有多少 转化为其他形式的能，即电功等于电路中 的减少量。（3）电功常用的单位：千瓦时(kwh)，也称“度”，1 kwh j问题3电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？要点提炼 2、电功率（1）定义： 内电流所做的功叫做电功率。定义式：p （2）单位： ，符号为 问题4某纯电阻电路的电阻为r，通过的电流为i，经过t秒，产生热量q？要点提炼 1、焦耳定律1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比，跟导体的 及 成正比。表达式：q 要点提炼 2热功率（1） 内的 称为热功率（2）表达式：p 延伸思考用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？问题5某一电路中只含有某一电阻元件，即白炽灯、电动机、电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种。（1）按能量转化的特点，将它们归类；（2）哪些适用于欧姆定律？哪些不适用？（3）哪些属于纯电阻电路，哪些属于非纯电阻电路？要点提炼1纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的 2非纯电阻电路：含有 或 的电路称为非纯电阻电路在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为 或 。3电功和电热的计算公式比较（1）纯电阻电路： 电功全部转化为电热，即电功等于电热：wq；pp热；（2）非纯电阻电路：电功转化为电热和其他形式的能，即电功大于电热：wqe其他；pp热p其他1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 ()a电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多bwuit适用于任何电路，而wi2rtt只适用于纯电阻电路c在非纯电阻电路中，uii2rd焦耳热qi2rt适用于任何电路2、额定电压都是110 v，额定功率pa100 w，pb40 w的灯泡两盏，若接在电压为220 v的电路上，使两盏灯炮均能正常发光，且消耗功率最小的电路是() 3、一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()a电炉放热与电动机放热相等b电炉两端电压小于电动机两端电压c电炉两端电压等于电动机两端电压d电动机消耗的功率大于电炉的功率4、如图2所示的电路中，电源电压为60 v，内阻不计，电阻r2 ，电动机的内阻r01.6 ，电压表的示数为50 v，电动机正常工作，求电动机的输入功率、输出功率各是多少？5、一台电风扇，内阻为20 ，接上220 v电压后，电扇消耗功率66 w问： (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？ (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？ (3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？教学案6焦耳定律答案问题1 导体内有恒定电场，它驱动自由电荷定向运动而做功。电流做功实际上就是恒定电场的电场力做的功，功的大小由w=qu确定。问题2 qit， wu it要点提炼（1）wu it、焦耳、j（2）电场、电能、电能（3）1 kwh3.6106 j问题3 不相同。电流做功快，不代表做功多；电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表示。要点提炼（1）单位时间、p=w/t p=ui（2）瓦特、w问题4quit 或 (u2/r)t 或i2rt要点提炼 1、平方、电阻、所用时间、qi2rt要点提炼 （1）单位时间、导体产生的热量（2）pi2r延伸思考电阻丝与导线电流相同，但电阻丝阻值大，产生的热就多，导线电阻很小，热功率很小，温度升高的不明显。问题5（1）纯生热类： 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅；非纯生热类：电动机、电容器、电解槽。（2）纯生热导体适用于欧姆定律；非纯生热导体则不适用。（3）纯生热类电路属于纯电阻电路，非纯生热类电路属于非纯电阻电路。要点提炼1内能2电动机、电解槽、机械能、化学能1、bcd2、a灯泡额定电流，b灯泡a灯泡电阻， b灯泡a电路看起来最佳，但b灯泡电阻大，分得的电压将超过110v，造成过压。b电路总电流为ib=0.36a，还没有支路a灯泡电流大，不合理。c电路总电流为i=ia=0.91a，总能耗p=ui=2200.91w=200wd电路总电流为i=ia+ib=1.27a，最大。总能耗p=ui=2201.27w=279w选c3、abd4、电动机正常工作时，电动机两端的电压u050 v，电阻r的电压就应该是u10 v。此时通过电路中的电流：iu/r=(10/2)a5 a。所以：电动机的输入功率p入u0i=505w=250w，输出功率p出u0ii2r0210 w。5、(1)因为p入iu所以i a0.3 a(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率p内i2r0.3220 w1.8 w电风扇正常工作时转化为机械能的功率p机p入p内66 w1.8 w64.2 w电风扇正常工作时的效率100%97.3%(3)电风扇的风叶