河南省确山县第二高级中学高中物理 2.5 焦耳定律教学案（无答案）新人教版选修31.doc

焦耳定律【教学主题 2.5.焦耳定律【教学目标】1.理解电功和电功率，知道焦耳定律的物理意义。 2.理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路【知识梳理】1.电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功，电荷的 减小，其他形式的能在增加；公式：w= ，p= 。2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能，这样的电路叫做纯电阻电路。3. 是电功的普适式， 是电功率的普适式，适用于任何电路。4. 是电热的计算式，可以计算任何电路中电流i 通过电阻r时在t时间内产生的热量（电热）； 是热功率的计算式。5.电流做功的实质： 学习过程一电功和电功率1.电功：（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功（2）公式：w=uit（3）单位：j kwh 1kwh=3.6j2.电功率：（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用p表示电功率。（2）定义式：p=iu （3）单位：瓦（w）、千瓦（kw） 1kwww（4）p额是个定值，p实是个变值。 p额p实。说明1.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少2.利用电功率的公式p=iu计算时，电压u的单位用v，电流i的单位用a，电功率p的单位就是w 。 3.w= qu=uit是电功的普适式，p= ui是电功率的普适式，适用于任何电路。 二焦耳定律电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为r，通过的电流为i，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量q。1.焦耳定律 （1）内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量, 跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。 （2）公式：说明焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路 纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路 2.热功率：（1）定义： 导体在单位时间内发出的热量 （2）公式：p热=q/t= （3）单位：w kw说明q=i2rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流i 通过电阻r时在t时间内产生的热量（电热）；p=i2r是热功率的计算式。3电功率与热功率 （1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即w=uit=i2rt=.同理p=ui=i2r=.（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能，即w=uit分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机2械能）；另一小部分不可避免地转化为电热q=i2r t（电枢的电阻生热）.这里w=uit不再等于q=i2rt，应该是w=e其他q.（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，w=q=uit=i 2r t=；在非纯电阻电路中，电功大于电热，wq，这时电功只能用w=uit计算，电热只能用q=i2rt计算，两式不能通用。【典型例题】例题.一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3v，