人教版高中物理选修焦耳定律
高中物理人教版选修3-1焦耳定律
焦耳定律★新课标要求（一）知识与技能1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
（二）过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。
（三）情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
★教学重点电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。
★教学难点电功率和热功率的区别和联系。
★教学方法等效法、类比法、比较法、实验法★教学用具：灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机★教学过程（一）引入新课教师：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。
学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；（2）电炉把电能转化成内能；（3）电动机把电能转化成机械能；（4）电解槽把电能转化成化学能。
教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。
电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
（二）进行新课1、电功和电功率教师：请同学们思考下列问题（1）电场力的功的定义式是什么?（2）电流的定义式是什么?学生：（1）电场力的功的定义式W=qUq（2）电流的定义式I=t教师：投影教材图2.5-1（如图所示）如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。
教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。
在这个过程中，电场力做了多少功？学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt教师：在这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，简称电功。
人教版高中物理选修31：第二章 2.5焦耳定律 课件
1、电流通过导体时，导体要发热，在此过程中产生的 热量如何计算？电流产生的热量用焦耳定律来计算
2、焦耳定律的内容是什么？怎样表示？
内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平 方、导体电阻和通电时间成正比。 用公式表示为：Q=I2Rt
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
◆由部分电路欧姆定律可知： Q I 2Rt UIt U 2 t R
q
q
q
多少功？
电场力做的功:W=qU
◆在上面所述的导体中是否存在电流？电流强度是
多少？ 存在，电流强度为：I=q/t
◆若用电流和电压来表示电流所做的功可表示成什么？
电场力做的功:W=qU=UIt 这就是电路中电场力做功即电功的表达式.
评
1．电功：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．
例2.把一根长为L的电炉丝接到220V的电路中用它来烧 沸一壶水，需时间t秒钟，若将此电炉丝均匀的拉长， 使半径减小为原来的一半，而后再剪掉长为L的一段， 再将余下的电炉丝接到同样的电路中，仍用 它烧沸一 壶同样的水，则需时间 １２t 秒.
解析：由电阻定律可知，此电阻丝阻值变为原来的12 倍，在电压不变的情况下，功率变为原来的1/12，烧 沸同一壶水，需要电功相同，则时间变为原来的12倍， 故，答案为12t.
W=Q =UIt=I2Rt=U2/Rt P电=P热=UI=I2R=U2/R
（1）纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、 白炽灯等，像演示中电动机不转时的电路.
W电
Q热
电流做的功全部转化为内能W电= Q内 即 P电= P热
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非纯电阻电路中，电能不但有一部分转化为内能还有 一部分转化为其他形式的能量。所以电功不等于电热。
高中物理新人教版选修3-1 焦耳定律课件
焦耳定律
• [目标定位] 1.知道并理解电功、电功率的 概念，并能利用公式进行有关计算.2.弄清 电功与电热、电功率与热功率的区别和联 系.3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特 点和区别．
• 一、电功和电功率 • 1．电功：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＝ IUt ，把q＝It代入得W＝ qU ，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 、 电流 I 通过时间t三者 的 ． 乘积
2 U B． W＝UIt 适用于任何电路， 而 W＝I2Rt＝ R t 只适用于纯
)
电阻电路 C．在非纯电阻电路中，UI>I2R D．焦耳热 Q＝I2Rt 适用于任何电路 答案 BCD
W 解析 电功率公式 P＝ t ， 表示电功率越大， 电流做功越快． 对 P P2 于一段电路，有 P＝IU，I＝U，焦耳热 Q＝(U) Rt，可见 Q 与 P、U、t 都有关，所以 P 越大，Q 不一定越大，A 错． U W＝UIt 是电功的定义式，适用任何电路，而 I＝R 只适用于 纯电阻电路，B 对． 在非纯电阻电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所 以 W>Q，即 UI>I2R，C 对． Q＝I2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路，D 对．
解析
当 R1、R2 并联在电压为 U 的电源两端时，两电阻两端
的电压为 U，根据 P＝UI，功率之比等于电流之比，根据并联 电路电流和电阻的关系，可知：R1＝3R2；当把它们串联在电 4U U 压为 4U 的电源两端时，电路中的电流 I＝ ＝ ，故通 3R2＋R2 R2 过 R2 的电流不变， 电压不变， 所以 R2 的电功率不变， 仍为 3P1， U 故 B、C 错误；R1 两端的电压 U1＝IR1＝ ×3R2＝3U，故 A R2 U 错误；两个电阻消耗的总功率 P＝U′I＝4U× ＝12P1，故 D R2 正确．
高二物理焦耳定律知识点总结
高二物理焦耳定律知识点总结焦耳定律是高二物理选修3-1第2章第5节的知识，下面是店铺给大家带来的高二物理焦耳定律知识点总结，希望对你有帮助。
高二物理焦耳定律知识点一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功。
适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。
1、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。
2、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。
在国际单位制中电功的单位是焦(J)，常用单位有千瓦时(kW·h)。
1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。
额定功率：是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率，铭牌上所标称的功率。
实际功率：是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。
用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
二、焦耳定律和热功率(一)焦耳定律：电流流过导体时，导体上产生的热量Q=I 2Rt此式也适用于任何电路，包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程，是电流做功，把电能转化为内能的过程。
(二)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率。
热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积。
(三)电功率与热功率1、区别：电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积。
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积。
2、联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率;对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。
(四)电功和电热的关系1、在纯电阻电路中，电流做功，电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热。
2、在非纯电阻电路中，电流做功，电能除了一部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等其他形式的能.因而电功大于电热，电功率大于电路的热功率。
焦耳定律教案
焦耳定律教案焦耳定律教案大全一教学设计与说明教材分析《焦耳定律》是《普通高中物理课程标准》选修模块3—1中第二章“恒定电流”中的内容，其基本内容是“电功和电功率”“焦耳定律”。
本节从能量转化的角度理解电功和电热，区分纯电阻电路与非纯电阻电路。
教科书没有通过实验归纳引入焦耳定律，而是从能量守恒定律分析得出的。
本节课的教学内容选自人民教育出版普通高中课程标准实验教材教科书2007年版《物理》选修3—1第2章第5节。
教材内容由“电功和电功率”“焦耳定律”两部分组成。
在“电功和电功率”部分，教科书根据功和能的关系，从电能的转化引入电功的概念，然后根据静电力做功的知识和电流与电荷量的关系得到了电功的计算公式，教学中可以引导学生对用电器中的能量转化进行讨论，这样有利于学生理解电功的物理意义：1.从静电力做功的角度去思考问题。
电流通过用电器的过程中，消耗了电能，同时产生了其它形式的能，这个能量转化的过程就是电流做功的过程。
实质上，就是静电力做功，电势能减小，增加了其他形式的能的过程。
在转化过程中能量守恒。
2.功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。
3.推导电功的公式时，在时间t内，相当于把电荷q由电路的一端移到另一端，移动电荷所做的功可由第一章静电场的知识求得。
4.不同的用电器电流做功的快慢不同，引入电功率概念，还可以类比速度等概念进行学习，帮助学生理解，要让学生知道额定电功率的含义，并让学生知道额定电功率的含义，并让学生对常见用电器的额定功率有一个大致的了解。
这部分内容的教材安排完全符合学生的认知和理解，因为学生在这之间已学习了静电场和能量守恒定律，在学生看来这样的一部分内容只是已有知识的一个演变过程，这样有利于学生在短时间内理解，对学生接下来的学习完全扫清了障碍。
“焦耳定律”中，电路中电流做功，将电能转化为其他形式的能，其中很常见的就是内能。
高中物理人教版选修3-1 第二章 第五节 焦耳定律
这些用电器有什么共同点？ 电能全部转化为内能
电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？
焦耳定律
知道并理解电流热效应 理解并掌握焦耳定律 理解并掌握热功率
焦耳定律
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等） 电能全部转化为热能，电功等于电热
焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q 等于电流I的二次方、导体的电阻R 和通电时间 t 三者的乘积 最初是焦耳用实验直接得到的
电炉通电时，电能转化为内能
电动机通电时，电能转化为机械能
蓄电池充电时，电能转化为化学能
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 电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量 那么，电流做功如何计算？
电功率
理解额定功率和实际功率 会计算电路中的总功率 理解并掌握电功和电功率
阻
，求电炉A上的电压和它消耗的功率。
电功的实质
电流做功的实质 导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功
自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移 动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加
电功的实质
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中 就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电 流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
单位： 焦，符号：J 常用单位有千瓦时（kW·h)
物理意义：反映了“多少电能转化为其他形式的能”
电功的反思
电路中如有白炽灯、电炉、电动机等元件，电功与这些元件的种类有关吗？ 电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间 t有关，与元件的种类无关。
不同的用电器电流做功的快慢不同
高中物理第二章恒定电流2.5焦耳定律课件新人教版选修31
1.电流(diànliú)做功的实质是什么?实现了什么能量的转化?
答案:实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。电流
(diànliú)做功把电能转化为其他形式的能。
2.什么是电功率?
答案:单位时间内电流(diànliú)所做的功叫作电功率。
3.怎样计算电功率?电功和电功率的单位是什么?
5
焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ)
第一页，共21页。
学 习 目 标
1.理解电功、电功率的概
念,并能利用公式进行有
关计算
2.弄清电功与电热、电功
率与热功率的区别和联
系
3.知道纯电阻电路和非
纯电阻电路的特点和区
别
思 维 导 图
第二页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
一、电功和电功率
阅读教材第53页“电功和电功率”部分,知道电功和电功率的计
关。
答案:×
第五页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(3)电流(diànliú)做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程。
(
)
解析:功是能量转化的量度,电流(diànliú)做多少功就有多少电能转化为
其他形式的能量。
答案:√
(4)电功率越大,表示电流(diànliú)做功越多。 (
)
解析:电功率表示电流(diànliú)做功的快慢,电功率大,表示电流(diànliú)做
(4)串联电路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成正比;并联电
路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成反比。
(5)无论是串联还是并联电路上消耗的总功率等于各个电阻上消耗的总功率
之和。
2.5-焦耳定律(许萍)
1. 电流通过导体时，导体要发热，这种现象叫做电 流的热效应。产生的热量叫焦耳热，也叫电热。
2.焦耳定律： Q＝I2Rt （热功普适公式）
3.热功率：单位时间内的发热量。
4、热功率公式：
P热
Q t
I 2R
（热功率普适公式）
三、电路中的能量转化
1、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
W IUt Q I 2Rt
UIt > I2Rt UI>I2R
【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。这台电动机每分 钟所做的机械功有多少?
【例题】规格为“220 V、36 W”的排气扇，线圈电阻 为40 Ω，求： (1)接上220 V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和 发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动 机消耗的功率和发热的功率．
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流
2.5 焦耳定律
思考：电路中的电炉在发热的过程中，存在 什么形式的能量转化？
一．电功和电功率 1.电功
（1） 定义：电流所做的功，简称为电功． （2） 实质： 电场力对定向移动的电荷所做的功. （3） 公式： W=qU=UIt （电功普适公式） （4） 单位：焦耳（J），千瓦时(kW·h)，也称“度”
1 kW·h＝3.6×10^6 J 思考：电功的物理意义是什么？
一．电功和电功率
（5）物理意义：电流做功的过程是电能转化为其他 形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电 能转化为其他形式的能，即电功是电能转化为其他形 式的能的量度．
一．电功和电功率 2.电功率
（1）物理意义：表示电流做功ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ快慢． （2）电功率：单位时间内电流所做的功 （3）公式： P W UIt UI 电功率普适公式
高中物理《焦耳定律》课件
第5节焦耳定律1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质。
2．理解电功和电热的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。
3．理解电功率和热功率的区别，会计算电功率和热功率。
4．能从能量守恒角度理解焦耳定律。
一、电功和电功率1．电功(1)电流做功的实质：导体中的□01恒定电场对自由电荷的□02静电力在做功。
结果自由电荷的电势能□03减小，其他形式的能增加。
(2)公式：W＝□04UIt。
即电流在一段电路中所做的功等于这段电路□05两端的电压、□06电路中的电流、□07通电时间三者的乘积。
(3)单位：国际单位是□08焦耳，符号是□09J。
(4)意义：描述电能转化为其他形式能的多少。
2．电功率(1)定义：单位时间内□10电流所做的功。
(2)公式：□11P＝UI。
(3)单位：□12瓦特，符号是□13W。
(4)意义：描述□14电能转化为其他形式能的快慢或者是电流做功的快慢。
二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟□01电流的二次方成正比，跟□02导体的电阻及□03通电时间成正比。
2．表达式：Q＝□04I Rt。
3．热功率热功率意义：表示电流发热□05快慢的物理量公式：P热＝□07Q t＝□08I2R，单位：瓦特(W)定义：单位时间内的□06发热量(1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。
()(2)电功率越大，电功越大。
()(3)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。
()(4)根据I＝UR、P＝UI可导出P＝U2R，该公式可用于任何用电器。
()(5)电流通过电解槽时，电功大于电热。
()提示：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√课堂任务电功和电功率仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：如图，在导体中恒定电场的作用下，电荷q沿静电力方向移动，电势降低U，静电力对电荷做功多少？提示：W＝qU。
活动2：电荷沿静电力方向移动，电流对外做功，你能导出电功W与电流I 的关系吗？提示：由活动1，W＝qU，设q电势降低的过程所用时间为t，则任一截面t 时间内通过的电荷量为q，即电流I＝qt代入上式得W＝UIt。
人教版高中物理选修3-1第2章第5节焦耳定律(14张PPT)
P55. 2 、 3、 4
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导学 思议 展评 检评 作业 首页
R为5Ω，电热水器A的电阻RA为30 Ω。求电热水器A上的电思议 压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻RB为40Ω的电热展评 水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？ 检评
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练“大习1小20：的V 顺四4W序个”排定，列值R这电B四、阻个R连D定的成值规图电格所阻为示，“并的1说0电V明路2理。W由”R。A。、请R按C 的消规耗格功为思 展 检 导率议 评 评 学
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练习3：电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的导学
加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图是电饭锅思议
的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电阻丝。
展评
（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？检评
说明理由。
作业
（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1与首页 R2的比值是多少？
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电功表达式：
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W qU
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作业
q It
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电流在一段电路中所做的功，等于这段电路 两端的电压 U、电路中的电流 I、通电时间 t 三 者的乘积。
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电功率表达式：
导学 思议
PW
展评 检评
t
作业
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电流在一段电路中做功的功率 P 等于这段 电路两端的电压 U 与电流 I 的乘积。
第二章 恒定电流
作业
2020.10.02
主讲： 娄员俊
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人教版高中物理选修3-1：焦耳定律(教案)
焦耳定律学案【教学目标】1．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．了解电功和电热的关系。
了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。
3．知道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。
重点：区别并掌握电功和电热的计算。
难点：区别电功和电热【自主预习】1.能量转化电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。
2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。
电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。
计算式为W= 。
3.电功率电流做的功叫电功率。
用表示电功率，表达式为P= 。
电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。
4.焦耳定律内容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。
5.表达式Q= 。
6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P= 。
7.电功与热量的关系①纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：非纯电阻电路：②电功与热量：在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：【典型例题】一、基本概念的理解【例1】3．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＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2RtD．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝IUt【例2】一根电阻丝，通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J．若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( )A．4 V,16 J B．8 V,16 JC ．4 V,32 JD ．8 V,32 J二、电功和电热的区别【例3】 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0.3 V ，电流为0.3 A ．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V 时，电流为0.8 A ，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【例4】、某一用直流电动机提升重物的装置如图1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 。
高中物理电功和电功率焦耳定律
电功和电功率 焦耳定律知识点一、电功电功是指电流在一段时间里所作的功，它是电转化为其他形式能的多少的量度。
用公式表示W=qU=IUt该式适用于计算各种电路中电流所作的功。
在纯电阻电路中又可以用下式表示W=I 2Rt=2U t R 电功W 的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。
二、电功率电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。
用公式表示 W P UI t== 该式适用于计算各种电路中电流的功率。
在纯电阻电路中，又可以用下式表示 22U P I R R == 电功率P 的单位是瓦特，简称瓦，符号W 。
对于由电源和用电器组成的闭合回路，其功率问题可以从电源和用电器两方面来认识。
A 电源部分电源的总功率：是指电源内部非静电力做的功率P 总=I ε=IU 外+IU 内=P 外+P 内电源输出功率：是指电源工作时内外电路输出的功率P 外=IU 外=I ε-I 2r=P 总-P 内电源内部发热功率：是指电源内部因发热而损耗的功率P 内=IU 内=I 2r=2U r 内=P 总-P 外B 用电器部分用电器的额定功率：是指用电器在额定电压下工作的功率。
一般用电器铭牌上标明的电压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。
用电器的实际功率，是指用电器在工作时实际消耗的功率。
它等于用电器两端的实际电压与通过用电器的实际电流的乘积。
即P 实=I 实U 实。
三、焦耳定律：电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
公式表示Q=I 2Rt使用上式时应注意统一单位：电流I 的单位是安，电阻R 的单位是欧，时间t 的单位是秒，热量Q 的单位是焦。
【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】 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应该采用的措施是（ ）A ．使电流减半．B ．使电压减半．C ．使电炉的电阻减半．D ．使电压和电炉的电阻各减一半．【例3】已知如图，两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ，60W ”和“110V ，100W ”，另外有一只滑动变阻器R ，将它们连接后接入220V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？BA. B. C. D.【例4】如图所示的电路中，R 1=10Ω，R 2=4Ω，R 3=6Ω，R 4=3Ω，U=2.4V 。
《焦耳定律》课件2
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
例1 将两个定值电阻R1、R2 解析
R1
焦耳定律
R1
R2
并联在电压为U的电源两端， R1消耗的功率为P1，R2消耗的 功率为3P1，当把它们串联在 电压为4U的电源两端时，下
U
R2
4U
列说法正确的是(
D
)
A．R1两端的电压为U B．R2消耗的功率变小
U2 I1 ＝ I2 4U U P I 1 R1 3R2 R2 R2 R1＝3R2 U2 3P 2R 1 P ＝ I 2 2 2 R2
焦耳定律
非纯电阻电路的特点及有关计算 解析 3. 如图所示是一直流电动机工 (1) 电阻R的分压 作时的电路图.电动机内阻r＝ UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V 0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω， 通过电阻R的电流 直流电压U＝160V，电压表示 U R 50 数UV＝110V．试求： A＝5 A IR ＝ R 10 串联 (1)通过电动机的 通过电动机的电流IM＝IR＝5 A 电流； (2)电动机的分压UM＝UV＝110V (2)输入电动机的 P入＝IM· UM＝550W 电功率； (3) 热功率：P ＝I2r＝20 W (3)电动机输出的 热 机械功率． P ＝P －P ＝530 W
预习导学
课堂讲义
对点练习
对点练习
电功和电热 2．通过电阻R的电流为I时，在t
焦耳定律
？
Q＝I2Rt
I 2R 2
时间内产生的热量为Q，若电阻
为2R，电流为I/2，则在时间t内 产生的热量为( A．4Q C ．Q/2
不变
C
)
B．2Q D. Q/4
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》第五节：焦耳定律(共13张)
2.电功率：单位时间内电流做的功 叫电功率
P＝W/t＝UI
单位：瓦（W） 千瓦kW
这是计算电功率（普遍适用任何电路 ）的公式．
额定功率：用电器在额定电压下工作的功率. 实际功率：用电器在实际电压下工作的功率.
例1 如图，已知R1=6Ω， R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路 后这三只电阻的实际功率之比
纯电阻电路 （I=U/R） 电能W
W=UIt
内能Q
Q=I2Rt
电功等于电热
焦耳定律
电热
非纯电阻电路:
M
（I＜U/R） 电能W
内能Q+其它形式的能
W=UIt
Q=I2Rt
电功大于电热
电功：W= UIt 电功率：P=UI
电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
电功是否等于电热？
1．纯电阻用电器：电流通过用 电器以发热为目的如电炉、电熨 斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡 等电能全部转化为热能,电功等于
电热
W UIt U 2 t I 2 Rt Q R
2．非纯电阻用电器：电流通过用电器 是以转化为热能以外的形式的水平为 目的,发热不是目的,而是难以避免的 热能损失.例如电动机、电解槽、给蓄 电池充电、日光灯等
1为∶__2_∶__6____。
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》第五节：焦耳定律（共13张）
一、分析下列现象，其能量是如何转化的?
• a、电流流过电炉
Hale Waihona Puke •→电能转化为热能。• b、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
• c、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和热能
电能转化为其它形式的能
高中物理 第二章 恒定电流 第5节 焦耳定律(含解析)
第5节焦耳定律1.电功是指电流通过一段电路所做的功，实质是静电力在这段电路中所做的功，其表达式为W ＝UIt 。
2．电功率是指单位时间内电流所做的功，表达式为P ＝Wt。
3．焦耳定律的表达式为Q ＝I 2Rt ，此式适用于任何电路。
4．非纯电阻电路中，由于产热不可避免，所以非纯电阻电路的效率不可能达到100%。
一、电功和电功率 1．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。
(2)公式：W ＝IUt 。
(3)国际单位：焦，符号为J 。
(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。
(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
即电功是电能转化为其他形式的能的量度。
2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功。
(2)公式：P ＝W t＝IU 。
(3)单位：瓦，符号：W 。
(4)意义：表示电流做功的快慢。
二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2．表达式：Q ＝I 2Rt 。
3．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)公式：P 热＝Q t＝I 2R ，单位：瓦特(W)。
(3)意义：表示电流发热快慢的物理量。
1．自主思考——判一判(1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。
(×) (2)电功率越大，电功越大。
(×) (3)1千瓦时＝3.6×106J 。
(√)(4)非纯电阻电路中，电热的表达式是Q ＝I 2Rt 。
(√) (5)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。
(×)(6)根据I ＝U R 可导出P ＝U 2R，该公式用于任何用电器。
(×)2．合作探究——议一议(1)用电器额定功率越大，接在电路中电流做的功越多，这样说法对吗？提示：不对。
电流做功一方面与实际功率有关，另一方面还与通电时间有关，只有实际功率与时间乘积大时，电流做功才多。
高中物理人教版学案：2.5焦耳定律
5 焦耳定律学习目标1.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.知道电功和电热的关系;理解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=t(P=)的适用条件.3.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系,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.自主探究1.所谓电流做功,实质上是导体中的对自由电荷的在做功.2.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.单位时间内电流所做的功叫做电功率.电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积,即P= .4.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为.5.电热Q= ,热功率P= .6.若电路中有电动机或电解槽,电能除转化为内能外,还转化为或,它们之间遵从能量守恒定律.合作探究一、电功和电功率【归纳总结】1.电功(1)定义: .(2)表达式: .即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积.(3)单位:焦耳,符号为J.2.电功率(1)定义: .(2)表达式:P==IU.(3)单位:瓦特,符号W.(4)物理意义: .(5)串联电路中:由P=I2R知==…=I2,电阻越大,功率越大;并联电路中:由P=知P1R1=P2R2=…=U2,电阻越小,功率越大.二、焦耳定律【演示实验】为了让学生进一步理解焦耳定律,对电热与电阻、电热与电流的关系进行实验演示,实验装置如图所示.实验1:研究电热与电阻关系结论: .实验2:研究电热与电流关系结论: .【归纳总结】1.焦耳定律(1)内容: .(2)表达式: .(3)适用范围: .(4)实质:电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能.2.热功率单位时间内导体的发热量叫热功率.热功率即电能转化为内能的功率,即P==I2R.【例题】一个电动机,线圈电阻是0.4 Ω,当它两端所加的电压为220 V时,通过的电流是5 A.这台电动机每分钟所做的机械功有多少?【巩固练习】家庭用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干,设电动机线圈的电阻为R1,它与电阻为R2的电热丝串联,接到交流电源上.电吹风两端电压为U,通过的电流为I,消耗的电功率为P,如图所示,以下结论正确的是( )A.P>IUB.P=I2(R1+R2)C.P=IUD.P>I2(R1+R2)【拓展练习】微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1 Ω,当加在它两端的电压为2.0 V时,电流为0.8 A,且能正常工作.求:(1)它的额定输入功率.(2)工作时由导线发热损失的功率.(3)它的最大输出功率.三、电热的利用和防止1.电热的利用利用电热孵化器孵小鸡,电热器的优点:清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度.2.电热的危害很多情况下我们并不希望用电器的温度过高.如:为了通风散热,电视机的后盖有很多孔,电脑运行时要用微型风扇及时散热等.课堂检测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,电流为时,则在时间t内产生的热量为( )A.4QB.2QC.D.2.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是( )A.Q=UItB.Q=I2RtC.Q=tD.W=Pt3.一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.电动机的电阻为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( )A.电动机消耗的电能为UItB.电动机消耗的电能为I2RtC.电动机线圈产生的热量为I2RtD.电动机线圈产生的热量为5.一台电动机的电阻为4 Ω,在220 V的额定电压下运行时,发热消耗的电功率为400 W.若电动机工作5 min,则电流做功J.6.三个标有“100 Ω,4 W”“12.5 Ω,8 W”“90 Ω,10 W”字样的电阻,当它们串联时允许加的最大总电压是V,并联时允许通过的最大总电流是 A.7.一台电动机额定电压为220 V,线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A,电动机正常工作10 min,求:(1)消耗的电能.(2)产生的热量.(3)输出的机械能.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理物理 选修3-1(人教版)--《焦耳定律》随堂练习--优化方案
P出=P 入-I2r=1.6 W-0.8 2×1 W=0.96 W 故B错误，C错误；
D、吸尘器电动机的效率：η=
=
故D正确； 故选：D．
教育资源中心
功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的
白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应
被 淘 汰 ． 假 设 每 户 家 庭 有 3 只 60W 的 白 炽 灯 ， 均 用 10W 的
LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近（ C ）
A. 1×109kW·h
B. 1×1010kW·h
微型吸尘器的直流电动机内阻一定．当加上0.3V电压时，通 过的电流为0.3A，此时电动机不转．当加在电动机两端电压
为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作．则（ D ）
A. 直流电动机的内阻为2.5Ω B. 电动机正常工作时，输出的机械功率1.6W C. 电动机正常工作时，内阻的消耗的功率0.09W D. 电动机正常工作时，吸尘器的效率为60%
2.5 焦耳定律
知识点分布
1
电功、电功率
2
焦耳定律
3 纯电阻与非纯电阻电路的计算
电功、电功率
典例 1．下列说法错误的是（ C ）
A. 通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势 约为2V B. 教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W” C. 在电流一定时，电阻越小，相同时间内发热越多 D. 电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效 应
解析
A．通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势约 为2V．故A对 B．教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W”．故B对 C．根据电热的公式Q=I2Rt，可知在电流一定时，电阻越小， 相同时间内发热越少．故C错． D．电饭锅、电水壶等家用电器都是根据电流的热效应原理制 成的．故D定电流为I，线圈电阻 为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，
高中物理焦耳定律教案
高中物理焦耳定律教案一、教学目标1. 让学生了解焦耳定律的定义和内容。
2. 使学生掌握焦耳定律的应用方法。
3. 培养学生对物理实验的兴趣和能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：焦耳定律的定义、内容及其应用。
2. 教学难点：焦耳定律在实际问题中的应用。
三、教学方法1. 采用讲授法讲解焦耳定律的基本概念和原理。
2. 利用实验法引导学生观察和分析焦耳定律的实验现象。
3. 运用问题驱动法激发学生思考和探讨焦耳定律在实际问题中的应用。
四、教学准备1. 实验器材：电阻、电流表、电压表、热电偶、加热器等。
2. 教学课件：焦耳定律的原理、实验过程及应用实例。
五、教学过程1. 导入新课通过讲解电流产生的热量，引出焦耳定律的概念。
2. 讲解焦耳定律详细讲解焦耳定律的定义、内容及其表达式。
3. 演示实验进行焦耳定律的实验，让学生观察和记录实验现象。
4. 分析与讨论引导学生分析实验结果，探讨焦耳定律的应用。
5. 应用实例举例说明焦耳定律在实际问题中的应用，如电热器、电饭锅等。
6. 练习与思考布置一些有关焦耳定律的应用题，让学生课后思考和练习。
7. 总结与评价对本节课的内容进行总结，并对学生的学习情况进行评价。
8. 布置作业布置一些有关焦耳定律的练习题，巩固所学知识。
六、教学内容拓展1. 介绍焦耳定律与其他热量产生定律的区别和联系。
2. 探讨焦耳定律在现代科技领域中的应用，如半导体器件、核能等。
七、课堂互动环节1. 学生分组讨论：焦耳定律在生活中的应用实例。
2. 学生代表分享讨论成果，大家共同讨论。
八、物理实验操作技能的培养1. 指导学生正确使用电流表、电压表等实验器材。
2. 培养学生对实验数据的观察、记录和处理能力。
九、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，加深对焦耳定律的理解。
2. 强调焦耳定律在实际生活和科技领域中的重要性。
十、课后作业布置1. 完成课后练习题，巩固所学知识。
2. 鼓励学生进行焦耳定律在生活中的应用实例调查，提高学生的实践能力。