高中物理 05、焦耳定律导学案 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 物理物理 课题课题 2 52 5 焦耳定律焦耳定律学案学案 5 5 学习目标 1 从能量转化的角度理解电功以及电功率 理解电功和能量转化的关系 2 2 知道焦耳定律的物理意义 理解电功和电热的区别 知道纯电阻电路和非纯电阻电路 知道焦耳定律的物理意义 理解电功和电热的区别 知道纯电阻电路和非纯电阻电路 前置作业 1 电功 W 1 定义 所谓电流做功 实质上是导体中的 对自由电荷的 在做功 2 表达式 电流在一段电路中所做的功等于这段电路 电路中的 三 者的乘积 即W 3 单位 国际单位制中 常用单位 4 物理意义 反应了 转化为 的多少 2 电功率 P 1 定义 内电流所做的功叫做电功率 2 表达式 电流在一段电路上做功的功率等于 与 的乘积 即P 3 单位 国际单位制中 4 物理意义 表示电流做功的 5 额定功率额定功率 用电器在 填 额定 或 实际 电压下工作所消耗的电功率 6 实际功率实际功率 用电器在 填 额定 或 实际 电压下工作所消耗的电功率 3 焦耳定律 1 焦耳定律 内容 表达式 电热Q 2 热功率 P 定义 的发热功率称为热功率 表达式 P 课堂探究 1 试从能量转化的角度分析电功电功和电热电热的关系 1 W Q 时 2 W Q 时 结论 结论 2 区分纯电阻电路和非纯电阻电路 用心 爱心 专心2 例题 一个电动机 线圈电阻是 0 4 当它两端所加的电压为 220V 时 通过的电流是 5A 则 1 电动机消耗的电功率是多少 2 电动机线圈产生的热功率是多少 3 电动机每分钟所做的机械功有多少 针对训练 1 关于公式 P IU P I 2R P U 2 R 下述正确的是 难度难度 C C 1 2 3 A 公式 适用于任何电路的电功率 B 公式 适用于任何电路的电功率 C 公式 均适用于任何电路的电功率 D 以上说法均不正确 2 两个绕线电阻分别标有 100 10w 和 20 40W 则它们的额定电流之比为 难度难度 B B 2000 1 D10 5 C20 10 B5 5 A 3 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同 都为 R 设通过它们的电流相同 电动机正常运转 则在相同的时间内 难度难度 A A A 电炉和电动机产生的电热相等 B 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C 电炉两端电压小于电动机两端电压 D 电炉和电动机两端电压相等 4 一个标明 1k 10W 的电阻 允许通过的最大电流为 允许加在这个电阻两端的最大 电压为 当这个电阻两端的电压为 40V 时 它消耗的实际功率为 设电阻阻值不随 温度变化 难度难度 C C 5 220V 5 5kW 的电动机 电阻为 0 4 它在正常工作时的电流为 A 1s 钟内产生的热 量是 J 1s 内有 J 的电能转化为机械能 难度难度 B B 6 如图 4 为用直流电源给蓄电池充电的电路 若蓄电池的内阻为 r 电流表和电 压表的示数分别为 I 和 U 则输入蓄电池的功率为 蓄电池的发热功率为 电能转化为化学能的功率为 难度难度 A A 学后反思 通过以上的学习 你有哪些收获 总结一下吧 用心 爱心 专心3 巩固练习 一 选择题一 选择题 1 关于电功和焦耳热 下列说法错误的是 A 在纯电阻电路中 计算电功可用公式W I 2Rt B 在非纯电阻电路中 计算电功可用公式W I 2Rt C 在非纯电阻电路中 计算焦耳热用Q I 2Rt D 在纯电阻电路中 计算焦耳热可用Q UIt 2 不考虑温度对电阻的影响 对一个 220V 40W 的灯泡 下列说法正确的是 A 接在 110V 的电路上时的功率为 20W B 接在 110V 的电路上时的功率为 10W C 接在 440V 的电路上时的功率为 160W D 接在 220V 的电路上时的功率为 40W 3 两只灯泡分别接在两个电路中 下列判断正确的是 A 额定电压高的灯泡较亮 B 额定功率大的灯泡较亮 C 接在电压高的电路两端的那盏灯较亮 D 在电路中实际功率大的灯较亮 4 一根电阻丝在通过 2C 的电量时 消耗电能是 8J 若在相同时间内通过 4C 的电量 则该电阻丝两 端所加电压 U 和该电阻丝在这段时间内消耗的电能 E 分别为 A U 4V B U 8V C E 16J D E 32J 5 把 6 个相同的小灯泡如图 9 所示接成甲 乙两种形式 调节变 阻器 R1和 R2使灯泡都能正常发光 这时 R1和 R2消耗的电功率分别 为 P1和 P2 则 P1和 P2的大小关系为 A P1 3P2 B P2 3P1 C P1 3P2 D P2 3P1 二 计算题二 计算题 6 电饭锅工作时有两种状态 一种是锅内的水烧干以前的加热状态 另一种是水烧干后的保温状态 如图 11 是电饭锅的电路图 R1是一个电阻 R2是加热用的电阻丝 1 自动开关 S 接通和断开时 电饭锅分别处于哪种状态 说明理由 2 要使 R2在保温状态下的功率是加热状态的一半 R1 R2应该是多大 7 如图 5 所示 线路的电压 U 220V 每条输电线的电阻 r 5 电炉 A 的电阻 RA 100 求电炉 A 上的电压和它消耗的功率 如果再并联一个阻值相同的电炉 B 两个电炉上的电压和每个电炉消耗的 功率各是多少 用心 爱心 专心4 8 四盏灯泡接成如图 12 所示电路 灯泡 a c 的规格为 220V 40A 灯泡 b d 的规格为 220V 100W 各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率 请排列这四盏灯泡实际消耗功率大小 的顺序 9 有一个直流电动机 把它接入 0 2V 电压的电路时 电动机不转 测得流过电动机的电流是 0 4A 若把它接入 2V 电压的电路中 电动机正常工作 工作电流是 1A 求 1 电动机正常工作时的输出功率 2 如在正常工作时 转子突然被卡住 此时电动机的发热功率多大 提示 电动机在电路中转子 不转动时为纯电阻用电器 10 如图 2 所示 用直流电