江苏省东台市高中物理第二章恒定电流2.5焦耳定律导学案(无答案)新人教版选修3_1

2.5 焦耳定律
班级 姓名 ， 1课时 使用时间
一.学习目标
．通过分析类比理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。

了解实际功率和额定功率。

2．说出电功和电热的关系。

说出公式Q=I 2Rt （P=I 2R ）、Q=U 2t/R （P=U 2/R ）的适应条件。

3．说出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。

4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

重点：区别并掌握电功和电热的计算。

难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

二、自学检测
一、电功和电功率
1．电功：电流做功，就是导体中的______________对______________的静电力在做功，驱动自由电荷做定向移动，其结果是电荷的__________减少，而其他形式的能增加．电流做的功简称电功．
计算公式：用W 表示电功，计算公式为：________，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 、电流I 、通电时间t 三者的乘积．
国际单位制中的单位是：________，其他单位还有：千瓦时(kW ·h )，也叫度．
2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做________．定义式为：P ＝W t
计算公式：________，表示电流在一段电路上做功的功率等于电流I 与这段电路两端的电压U 的乘积．
国际单位制中的单位是：________，其他单位还有：千瓦(kW )．
二、焦耳定律
1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的__________成正比，跟导体的
______________成正比，这一规律叫做焦耳定律．公式表示为：______.
2．热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率，定义式为：P ＝Q t
计算公式为：________. 3．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________．
4．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________.
三、合作探究
任务一、电功和电功率
[问题情境]
在日常生活中，经常会用到家用小电器，例如电吹风、电熨斗等，它们都会分为几挡，像电吹风可以吹凉风、暖风和热风．你知道如何计算它们消耗的电能吗？
1．电流做功的实质是什么？
2．设加在一段电路两端的电压为U ，流过电路的电流为I ，试推导电流做功的表达式．
[要点提炼]
1．电功的计算式：______________.
2．电功率的计算式：____________.
任务、焦耳定律
[问题情境]
随着家用电器的增多，特别是空调，电热器等大功率用电器的使用，引发的火灾事故越来越多．据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致
的．电流通过导体为什么会发热，产生的热量与哪些因素有关呢？
1．什么样的电路是纯电阻电路？
2．电功和电热相等吗？
[要点提炼]
1．焦耳定律的表达式：____________.
2．电功与电热的关系：纯电阻电路中：________________ 非纯电阻电路中： _______. 例1、将A 、B 两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（ ）
A 、 若A 灯中的电流比
B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮
B 、若A 灯两端的电压比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮
C 、若电流对A 灯做的功比B 灯多，则A 灯一定比B 灯亮
D 、若A 灯消耗的电功率比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮
例2、额定电压为220V 的电动机的线圈电阻为0.8 ，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J ，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？
例3.某同学家中有一电风扇，电阻为80 Ω，当加上220 V 的电压时电流为0.25 A ，试计算该风扇工作100 秒时间消耗的电能和产生的热量.
【当堂检测】
1．通过电阻R 的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ；若电阻为2R ，电流为I 2
时，则在时间t 内产生的热量为( )
A ．4Q
B ．2Q
C .Q 2
D .Q 4
2．下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是( )
A ．Q ＝UIt
B ．Q ＝I 2Rt
C ．Q ＝U 2R
t D ．W ＝Pt 3．一台电动机的输出功率是10 kW ，这表明该电动机工作时( )
A ．每秒消耗10 kW 电能
B ．每秒对外做10 kW 功
C ．每秒消耗10 kJ 电能
D ．每秒对外做10 kJ 功
4．电动机的电枢阻值为R ，电动机正常工作时，两端的电压为U ，通过的电流为I ，工作时间为t ，下列说法中正确的是( )。