鲁科版选修(3-1)第三节《焦耳定律》学案

1、3 / 4班级:探究二：电流的热效应焦耳定律最新鲁科版选修(3-1)第三节焦耳定律学案姓名:【学习目标】1 .理解电流做功和电功率的概念2 .理解焦耳定律，知道焦耳定律在纯电阻电路和非纯电阻定律中的应用3 .以极度热情投入学习，体验成功的快乐。重重点、难点】1 .区别并掌握电功和电热的计算；2 .非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。【自主学习】1、电功(W):(1)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、和三者的乘积，即W =。(2)单位：国际单位相M;常用单位: 。(3)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

2、率。即P =。(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。3、焦耳定律内容(电热QQ；电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的电阻及通电时间成。这个关系最初是 由实验得到的。表达式Q=。4、热功率 的发热量通常称为热功率，表达式为P=。【同步探究】探究一：电流做功的本质 推导电功的表达式图2.51表示很小一段电路，电荷q在做从左向右的定向移动，它们从这段电路的左端移到右端的时间记为t,在导体两端加上电压u,导体中形成的电流卜二二3rM为 I。H <-三,，图 2.5 1电流在通过导体时，导体要发热，

3、电能转化为内能。产生的热量与哪些因素有关呢？结论：英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律：电流通过导体产生的热量 跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式：Q=I2Rt。思考并讨论：电流通过用电器时是否只会产生热效应？（列举白炽灯、电炉、电扇等比较分析）对比总结：纯电阻用电器非纯电阻用电器元件 举例元件 特点能量 转化欧姆定律（是否适用）探究三：电功和电热的联系和区别（1）在纯电阻电路中：（含电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等用电器的电路）（2）在非纯电阻电路中：（含电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等用电器的电路）|【例题精析】例1. 一个10 的定值电阻，接在电压为

4、6V的电源两端，10s内放出的热量是多少？消耗的 电能是多少？例2. 一只标有“ 220V 300W”的电熨斗在 220V的电压下工作，10min内放出的热量是多 少？消耗的电能是多少？例3. 一电热孵化器工作是通过电阻丝的电流是5A,每分钟产生的热量为 6.6X104J,求电阻丝工作时的电阻。例4 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。这台电动机每分钟所做的机械功有多少？例5、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

5、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？变式：一台电风扇，内阻为20 接上220 V电压后，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，不能车t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？针对训练：1.下列计算热量的公式中哪一个是焦耳定律的普遍适用公式()A.Q=UIt B.Q=U 2/Rt C.Q=I 2Rt D.上面三个都是2、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确

6、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2 U 2B. W =UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=t只适用于纯电阻的电路R2 C.在不是纯电阻的电路中，UI > I RD.焦耳热Q = I 2Rt适用于任何电路3、一个直流电动机所加电压为U,电流为I,线圈内阻为 R,当它正常工作时，下述错误的是()A,电动机的输出功率为U2/RB.电动机的发热功率为I2RC.电动机的输出功率为IU-I 2RD ,电动机的功率可写作IU=I 2R=U2/R4.电炉丝坏了，去掉1/4后仍接在原电源上，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之 比为()A. 4:3 B . 3:4 C

7、 . 4:1D. 1:45 .下图电路中，电灯LL2都标有“220M00W ;电灯L3、L4都标有“2200W .将A、B两端接入电源，最暗的灯是()A. L1 B. L2 C. L3 D. L46 .把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为P甲和也，可以断定()B.降吃D.无法确定7、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同正常运转),则在相同时间内()A.电炉和电动机产生的热量相同C.电炉两端电压小于电动机两端电压，都为R,设通过它们的电流相同(电动机B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率D.电炉和电动机两端电压相等8.某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量 m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦，当电动机以 v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A,求：(1)该电动机提升重物时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少(2)电动机线圈电阻 R(g=10m/s2)(3)若由于某种原因电动机被卡住，这时电动机消耗的功率为多少?U=1109.一台直流电动机线圈电阻 r=1 ，与一阻值 R=10Q的电阻串联，当所加电压 U=150V,电动 机正常工作时电压表示数100V,求电动机消耗的总功率及输出的机械功率？10.如图所示的