2.5焦耳定律.doc

2.5 焦耳定律【学习目标】（1）从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功和能量转 化的关系； （2）知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的应用； （3）从 能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路。【学习重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。【学习难点】电功率和热功率的区别和联系。【自主学习导航】用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。（1）电炉通电时， 转化为 ；（2）电动机通电时， 转化为 ；（3）蓄电池充电时， 转化成 。功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。电荷的电势能减小，其他形式的能增加。一、电功和电功率1电功(1)公式推导：如图所示，如果电路左、右两端的电势差是U，在电荷q从左端移到右端的过程中静电力做的功是W ，把qIt代入得W 这表示，电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的 、通过时间t三者的 (2)单位： ，符号为J.2电功率(1)定义： 内电流所做的功叫做电功率(2)公式推导：用P表示电功率，则有P，进而得到P (3)单位： ，符号为 .二、焦耳定律1推导：由欧姆定律UIR代入QIUt后可得热量Q的表达式Q 2内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 及 成正比3热功率(1) 内的 称为热功率(2)表达式：P .【典例精析】一、电功、电热电功率、热功率公式的比较例1.（多选）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适用于任何电路二、纯电阻电路中的功率分配及计算例2.（单选）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()三、非纯电阻电路的特点及计算例3.如图所示的电路中，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，求电动机的输出功率【课堂达标检测】1(功率PUI，PI2R，P的区别)（多选）关于三个公式PUI，PI2R，P的适用范围，以下说法正确的是()A第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率C在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D由UIR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P既是电功率，也是热功率2(非纯电阻电路)（多选）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3. (非纯电阻电路的特点)（多选）如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则()A电动机内部的发热功率为I2R B电动机的机械功率为IUC电动机的总功率为IU D电动机机械功率为IUI2R4.如图所示的电路中，电炉电阻R10，电动机线圈的电阻r1，电路两端电压U100V，电流表的示数为30 A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？【课后巩固练习】题组一电功率的理解及有关计算1（单选）下列关于电功率的说法中，正确的是()A用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B用电器的实际功率取决于用电器的额定功率C白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率D电功率越小，则电流做功越少2（单选）一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36V若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率()A等于36W B小于36W，大于9W C等于9W D小于9W3.（多选）如图所示的电路中，L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，它们都正常发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，发生的现象是()AL1亮度不变，L2变暗 BL1变暗，L2变亮C电路消耗的总功率变小 D流过滑动变阻器的电流变小题组二焦耳定律的理解及应用4（单选）通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为，则在时间t内产生的热量为()A4Q B2Q C. D.题组三非纯电阻电路的特点5.（单选）如图所示，有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()A电解槽消耗的电功率为120 W B电解槽的发热功率为60 WC电解槽消耗的电功率为60 W D电路消耗的总功率为60 W6.（多选）如图所示，电阻R120，电动机的绕组的电阻R210.当电键断开时，电流表的示数是0.5A，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是()AI1.5A BI1.5ACP15W DP15W题组四综合应用7（单选）如图所示为甲、乙两灯泡的IU图象，根据图象，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中时，实际发光的功率约为()A15W、30W B30W、40W C40W、60W D60W、100W8一台电风扇，内阻为20，接上220V电压后，消耗功率66W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