课时5、焦耳定律

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《焦耳定律》PPT教学课件

第三级
第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生，没有环境污染，热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高，还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
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D．电功率较小
较窄处电压大，电功率较大
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新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红，而导线却几乎不发热？
导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电
炉丝电阻，由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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焦耳定律物理教案

焦耳定律物理教案教学目标：1. 了解焦耳定律的定义和意义。

2. 掌握焦耳定律的数学表达式和计算方法。

3. 能够应用焦耳定律解决实际问题。

教学重点：1. 焦耳定律的定义和意义。

2. 焦耳定律的数学表达式和计算方法。

教学难点：1. 焦耳定律的应用。

教学准备：1. 教学PPT或者黑板。

2. 教学素材（例如电路图、实验数据等）。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 通过引入电流的热效应，引导学生思考电流通过导体时会产生热量。

2. 提出问题：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？二、探究焦耳定律（15分钟）1. 介绍焦耳定律的定义和意义。

2. 展示焦耳定律的数学表达式：Q = I^2 R t。

3. 解释焦耳定律中的各个参数：Q表示热量，I表示电流，R表示电阻，t表示时间。

4. 引导学生通过实验或者观察电路图，理解焦耳定律的应用。

三、计算焦耳定律（15分钟）1. 教授如何使用焦耳定律进行计算。

2. 举例说明如何计算电流通过导体产生的热量。

3. 让学生进行练习题，巩固计算方法。

四、应用焦耳定律解决实际问题（15分钟）1. 提供一些实际问题，让学生应用焦耳定律进行解决。

2. 引导学生思考如何将焦耳定律应用到生活中，例如电器的使用和电路设计。

五、总结与评价（10分钟）1. 对本节课的内容进行总结，强调焦耳定律的定义、表达式和应用。

2. 鼓励学生提出问题，解答学生的疑问。

3. 对学生的学习进行评价，了解学生对焦耳定律的理解和应用程度。

教学反思：本节课通过导入、探究、计算、应用和总结环节，向学生介绍了焦耳定律的定义、意义、数学表达式和计算方法。

在教学中，要注意引导学生主动参与探究和练习，提高学生的动手能力和思维能力。

结合实际问题，让学生了解焦耳定律在生活中的应用，增强学生的学习兴趣和实际操作能力。

在教学过程中，要关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，确保学生能够扎实掌握焦耳定律的知识。

六、实验验证焦耳定律（15分钟）1. 安排实验：让学生通过实验验证焦耳定律。

《焦耳定律》教案【教学参考】

《焦耳定律》教案--【教学参考】第一章：教学目标1.1 知识与技能理解焦耳定律的概念和意义。

掌握焦耳定律的数学表达式和计算方法。

能够运用焦耳定律解决实际问题。

1.2 过程与方法通过实验观察电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

利用控制变量法研究电流产生的热量与各个因素的关系。

1.3 情感态度价值观培养对科学实验的兴趣和探究精神。

培养合作意识和团队精神。

第二章：教学内容2.1 教材分析教材中关于焦耳定律的定义、表达式和计算方法的内容。

教材中关于实验方法和步骤的描述。

2.2 学情分析学生对电流、电阻和通电时间的基本概念的理解程度。

学生对实验操作的熟悉程度。

第三章：教学重难点3.1 教学重点焦耳定律的概念和数学表达式。

实验操作方法和步骤。

3.2 教学难点理解电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

运用焦耳定律解决实际问题。

第四章：教学方法与手段4.1 教学方法讲授法：讲解焦耳定律的概念、表达式和计算方法。

实验法：进行电流产生热量的实验，观察和记录实验结果。

讨论法：分组讨论实验结果，总结电流产生热量与各个因素的关系。

4.2 教学手段多媒体课件：展示焦耳定律的图像和动画，生动形象地解释概念。

实验器材：电流表、电阻器、灯泡等，进行实验操作。

第五章：教学过程5.1 导入新课通过一个日常生活中的例子，引发学生对电流产生热量的关注。

提出问题：“电流通过导体时会产生热量吗？这个热量与哪些因素有关？”5.2 讲解焦耳定律讲解焦耳定律的概念和数学表达式。

解释电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

5.3 实验操作分组进行实验，引导学生观察和记录电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

引导学生运用控制变量法，研究各个因素对电流产生热量的影响。

5.4 总结与反馈学生分组讨论实验结果，总结电流产生热量与各个因素的关系。

教师对学生的回答进行点评和反馈，巩固知识点。

《焦耳定律》教案--【教学参考】第六章：教学评估6.1 课堂提问通过提问方式检查学生对焦耳定律概念的理解程度。

高三物理焦耳定律知识点

高三物理焦耳定律知识点焦耳定律，又称为焦耳-内耗定律，是热力学中的一个基本定律，描述了导体中电能转化为热能的过程。

它由英国物理学家焦耳于19世纪中期首次提出，并被广泛应用于电路分析和加热效果的研究。

以下是关于高三物理焦耳定律的一些重要知识点。

1. 定义和公式焦耳定律描述了电流通过导体产生的热量与电阻、电流和时间之间的关系。

根据焦耳定律的定义，通过导体中的电能转化为热能的速率正比于电阻、电流强度的平方以及电流通过导体的时间。

焦耳定律的公式如下所示：Q = I^2 * R * t其中，Q表示转化为热能的总量（单位为焦耳），I表示电流强度（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆），t表示时间（单位为秒）。

2. 焦耳定律的应用焦耳定律广泛应用于电路中的热问题分析和电热设备的设计。

例如，当电流通过电阻时，电阻产生的热量可以通过焦耳定律计算得出。

这对于电路中的电流限制和安全保护非常重要。

此外，焦耳定律也被应用于加热器、电炉等电热设备的设计中，以确定所需的功率和耗能等参数。

3. 焦耳定律的推导焦耳定律的推导基于电能守恒定律和电功率的定义。

首先，根据电能守恒定律，电流通过导体时，电能转化为热能，不产生其他形式的能量。

其次，电功率的定义是功率等于电流乘以电压，即P = I * V。

根据欧姆定律，V = I * R。

将电压代入功率公式中可得P = I^2 * R。

进一步引入时间，即可得到焦耳定律的公式。

4. 焦耳定律的条件和限制焦耳定律适用于恒定电流通过恒定电阻的情况。

它假设导体的温度不发生显著变化，导线的内阻可以忽略不计，并且导体的物理性质保持不变。

在实际应用中，如果导体的温度升高过快或导线的内阻较大，焦耳定律可能不再适用。

5. 焦耳定律的单位换算焦耳定律中，电流强度的单位是安培，电阻的单位是欧姆，时间的单位是秒，热能的单位是焦耳。

在实际应用中，常常会使用特定的单位换算。

例如，将电功率单位从瓦特（W）换算为焦耳/秒（J/s），可以使用1瓦特等于1焦耳/秒的换算关系。

课时作业5：2.5　焦耳定律

训练5焦耳定律一、选择题(1～7题为单选题，8～10题为多选题)1．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．关于电功W和电热Q的说法正确的是()A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于QC．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D．W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中才成立3.如图1所示为某两个电阻的UI图象，则R1∶R2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是()图1A．2∶12∶11∶2B．2∶11∶22∶1C．1∶21∶22∶1D．1∶22∶11∶24．电阻R和电动机串联接到电路中，如图2所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有()图2A．U1＜U2，Q1＝Q2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1＞Q 2D ．W 1＜W 2，Q 1＜Q 25．如图3所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 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( )图3A ．电解槽消耗的电功率为120 WB ．电解槽的发热功率为60 WC ．电解槽消耗的电功率为60 WD ．电路消耗的总功率为60 W6．加在某电动机上的电压是U ，电动机消耗的电功率为P ，电动机线圈的电阻为r ，则电动机线圈上消耗的电热功率为( ) A ．P B.U 2r C.P 2r U 2 D ．P －P 2rU27．在研究微型电动机的性能时，应用如图4所示的实验电路．当调节滑动变阻器R 使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ，则这台电动机正常运转时的输出功率为( )图4A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W8．一灯泡标有“220 V,100 W ”字样将其接到110 V 的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有( )A ．灯泡的实际功率为50 WB ．灯泡的实际功率为25 WC ．通过灯泡的电流为额定电流的12D ．通过灯泡的电流为额定电流的149．日常生活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，得到的热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R 1，它与电热丝的电阻R 2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U ，通过的电流为I ，消耗的电功率为P ，则以下选项正确的是( ) A ．IU ＞P B ．IU ＝P C ．P ＞I 2(R 1＋R 2)D ．P ＝I 2(R 1＋R 2)10．标有“6 V 6 W ”和“6 V 3 W ”的灯泡L 1和L 2串联接在某电源上，设灯丝电阻不变，则( )A ．通过灯L 1、L 2的电流之比为2∶1B ．灯L 1、L 2的实际功率之比为1∶2C ．电源电压为12 V 时，灯L 1、L 2均正常发光D ．电源电压为9 V 时，灯L 2正常发光二、非选择题11．有一个小型直流电动机，把它接入电压为U 1＝0.2 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I 1＝0.4 A ；若把电动机接入U 2＝2.0 V 的电路中，电动机正常工作，工作电流是I 2＝1.0 A ，求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？12.电热毯是人们常用的电热式家用电器，它一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，如图5为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R 1、R 2和自动开关S.图5(1)当自动开关S 闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电(U ＝220 V)，设加热时用电器的电功率为400 W ，保温时用电器的电功率为40 W ，则R 1和R 2分别为多大？13.如图6所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：图6(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率；(2)电动机输入功率和输出功率；(3)10 s内，可以把重物A匀速提升的高度；(4)这台电动机的机械效率．答案精析1．C [用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用电器本身的结构决定的，与实际电流和实际电压无关，故A 错，C 对；用电器实际功率的大小是由加在它两端的电压和通过它的电流决定的，B 错；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与通电时间有关，D 错．]2．B [W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式也适用于任何电路，如果是纯电阻电路W ＝Q ，在非纯电阻电路W >Q ，B 对，A 、C 、D 错．]3．A [由UI 图象可知，R 1∶R 2＝2∶1.把R 1、R 2串联接入电路，由P ＝I 2R 知P 1∶P 2＝R 1∶R 2＝2∶1.并联时P 1′∶P 2′＝R 2∶R 1＝1∶2.]4．A [电动机是非纯电阻，其两端电压U 2＞IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此，W 1＜W 2，C 错；产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．]5．C [灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且干路电流I ＝I 灯＝611 A ，则电解槽消耗的电功率P ＝P 灯＝60 W ，A 错，C 对；电解槽的发热功率P 热＝I 2R 内≈1.3 W ，B 错误；整个电路消耗的总功率P 总＝220×611 W ＝120 W ，D 错．]6．C [因为P ＝IU ，I ＝PU，所以P 热＝⎝⎛⎭⎫P U 2r .故选C.] 7．A [电动机停止转动时，线圈的电阻r ＝U 1I 1＝4 Ω，电动机恢复正常运转时，电功率P ＝UI ＝48 W ，热功率为P 热I 2r ＝16 W ，电动机输出的机械功率P 机＝P －P 热＝32 W ，选项A 正确．] 8．BC9．BC [根据电功率的定义P ＝UI ，可知选项B 正确．电功率分为三部分：线圈消耗的热功率、电热丝消耗的热功率、电动机工作时转化为风能的功率，故C 正确．]10．BD [L 1和L 2串联接在电路中，电流相等．L 1的电阻R 1＝U 2额P 1额＝6 Ω，L 2的电阻R 2＝U 2额P 2额＝12 Ω.电阻之比R 1∶R 2＝1∶2，所以分压关系U 1∶U 2＝1∶2，通过两灯的电流相等，所以功率之比：P 1∶P 2＝I 2R 1∶I 2R 2＝R 1∶R 2＝1∶2.当电源电压为12 V 时，可得U 1＝4 V ，U 2＝8 V ．电压均不是额定电压，都不能正常发光．当电源电压为9 V 时，U 1＝3 V ，U 2＝6 V ，L 2正常发光．所以正确选项应是B 、D.] 11．1.5 W 8 W解析 U 1＝0.2 V 时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻r ＝U 1I 1＝0.20.4 Ω＝0.5 Ω，U 2＝2.0 V 时，电动机正常工作．此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率各自的定义式，得P 电＝U 2I 2＝2.0×1.0 W ＝2 W.P 热＝I 22r ＝1.02×0.5 W ＝0.5 W.所以由能量守恒定律可得电动机的输出功率 P 出＝P 电－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W.此时若电动机转子突然被卡住，则电动机又为纯电阻，其热功率P 热′＝U 22r ＝2.020.5 W ＝8 W.12．(1)S 闭合为加热状态，S 断开为保温状态 (2)121 Ω 1 089 Ω解析 (1)当开关S 闭合时，R 2被短路，电路中只有R 1，此时功率P 1＝U 2R 1；当开关S 断开时，R 1、R 2串联，此时功率为P 2＝U 2R 1＋R 2，显然有P 1＞P 2，故S 闭合时，用电器处于加热状态；S 断开时，用电器处于保温状态．(2)加热时有：P 1＝U 2R 1，保温时有：P 2＝U 2R 1＋R 2，代入数据解得：R 1＝121 Ω，R 2＝1 089 Ω.13．(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%解析 (1)根据焦耳定律，热功率P 热＝I 2r ＝12×1 W ＝1 W.(2)电动机输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入＝IU ＝1×5 W ＝5 W ，输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出＝P 入－P 热＝5 W －1 W ＝4 W.(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功，在10 s 内P 出t ＝mgh .解得h ＝P 出t mg ＝4×1020m ＝2 m.(4)机械效率η＝P 出P 入×100%＝80%.。

九年级l上册物理焦耳定律知识点

九年级l上册物理焦耳定律知识点九年级上册物理：焦耳定律知识点物理学是一门关于物质和能量相互作用的科学，焦耳定律是物理学中非常重要的一个知识点。

它描述了电流通过导体时产生的热量与电流大小、电阻和时间的关系。

在这篇文章中，我们将探讨焦耳定律的基本原理、公式以及一些实际应用。

焦耳定律的基本原理是电能转化为热能。

当电流流过导体时，导体中的自由电子受到电场的推动，发生移动并与导体原子发生碰撞。

这些电子的碰撞会转移能量给导体原子，从而产生热量。

焦耳定律描述了这种能量转化的数学关系。

焦耳定律的公式为Q=I²Rt，其中Q表示热量（单位为焦耳），I表示电流强度（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆），t 表示时间（单位为秒）。

根据这个公式，可以看出热量与电流强度、电阻和时间成正比。

也就是说，当电流强度或电阻增加，产生的热量也会增加；当时间增加，热量的增加也会相应增加。

焦耳定律在日常生活中有许多实际应用。

首先，我们可以通过焦耳定律计算电器的功率损耗。

电器的功率通常以瓦特（W）为单位，通过将焦耳定律中的热量用功率和时间表示，可以得到P=I²R的公式，其中P表示功率。

这个公式告诉我们，电器的功率损耗与电流强度的平方和电阻成正比。

因此，当电流大或电阻高时，电器的功率损耗也会相应增加。

其次，焦耳定律可以用于计算导体的温度升高。

根据焦耳定律公式，我们可以通过测量热量和电流、电阻以及时间的变化来计算导体的温度升高。

这个应用非常重要，因为在电路设计和电子设备的运行中，需要确保导体不超过其允许的温度范围。

焦耳定律还可以用于计算电能转化效率。

电能转化效率表示电能转化为其他形式能量的比例。

根据焦耳定律，电能转化为热能的过程是不可逆的，因为存在导体与周围环境之间的热量交换。

我们可以利用焦耳定律计算出电能转化为热能的比例，从而评估系统的效率。

最后，了解焦耳定律还有助于我们理解电路中的电能损耗和电器安全。

电能损耗是电能转化为其他形式能量（如热能）的过程，而焦耳定律告诉我们，这种转化是不可避免的。

《焦耳定律》教学设计(优选6篇)

《焦耳定律》教学设计(优选6篇)(实用版)编制人：______审核人：______审批人：______编制单位：______编制时间：__年__月__日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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2025年中考物理总复习第一部分考点梳理第14讲欧姆定律电功率第5课时焦耳定律

2025版
物理
第5课时
甘肃专版
焦耳定律
2025版
物理
甘肃专版
2025版
(人教：九年级P99～P103
物理
甘肃专版
北师大：P119～P123)
考点：焦耳定律
定义
电流的
热效应
影响
因素
电流通过导体时电能转化为内能的现象
在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的
热量越多；在电阻、通电时间相同的情况下，通过的
＋W 机。在非纯电阻电路中，计算消耗
的电能(电功)只能用W＝Pt＝UIt，计算
电热只能用Q＝I2Rt。
2025版
物理
甘肃专版
如图为超市常用塑料袋封口夹的电路原理图中，电源电压为5 V，电
热丝R阻值为1 Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的热效应实
现高温封口，3 s内产生的热量为 75 J；若使用时总把塑料袋烫坏，可以
增大 (选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
2
【思路点拨】由Q＝ t知：U不变时，R越大Q越小

。
2025版
物理
甘肃专版
重难点2：电热的综合计算
已知条件
计、通电
时间中的几个量

W＝I2Rt、W＝UIt、W＝ t

2025版
物理
甘肃专版
①纯电阻电路：电流做的功，即消耗的电能，全部转化为内能的电路(

例如电热水器、电炉等一些电热器)，即Q＝W＝Pt＝UIt＝ t＝I2Rt；

理解
②非纯电阻电路：电流做的功，即消耗的电能，有一部分转化为内能
的电路(例如电动机)，即Q＜W；
(2)电热与电阻的关系：

《焦耳定律》优秀教案(精选9篇)精选全文

可编辑修改精选全文完整版《焦耳定律》优秀教案《焦耳定律》优秀教案（精选9篇）作为一名无私奉献的老师，很有必要精心设计一份教案，教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。

那么你有了解过教案吗？下面是小编收集整理的《焦耳定律》优秀教案，仅供参考，希望能够帮助到大家。

《焦耳定律》优秀教案篇1一、教学目标：1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。

2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。

3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。

二、教学重点与难点如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。

三、教法与学法将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。

开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。

四、教具与学具学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。

每小组一套。

教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。

五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。

六、教学活动实录（部分）：（一）导入新课师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？生：煮饭、照明、吹风。

焦耳定律PPT课件(人教版)

点亮的灯泡过一猜想：电流的热会儿会烫手，为效应与哪些因素
什么？
有关？（理由）
交流一下
猜想：与电阻、电流、时间有关
小组合作设计实验：电流产生的热量跟电阻、电流、时间有啥关系
温度计
煤油
电热丝
小组合作设计实验：电流产生的热量跟电阻、电流、时间有啥关系
设计验:
如何比较电流流过导体产生热量的多少
一、电流的热效应：
电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫电流的热效应。
生活中电能转化为热能的装置有哪些？
电热器
热水器
水用管状电热器
饮水机
电熨斗
电烤箱
电烙铁
电炉
一、电流的热效应：
电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫电流的热效应。
导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？
结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论2. 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
结论3. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
二、焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
1、能通过生活实例，认识电流的热效应 2、能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算及解释现象。 3、说出利用和防止电热的场合和方法 4、通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。
周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可之后就发现，小明刚看过电视。你做过这样的事吗？
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,

焦耳定律5

图 31
220V
2、（2013•黑河）小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对
液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．请解答下列问题：
型号 SYL﹣ 624 额定电压 220V 50Hz 频率电动机功率 120W 1210W 加热功率 1000mL 容量
（1）豆浆机正常加热时的电流是多少？（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
3、如图 30 是带烘干功能的滚桶洗衣机，工作电压为 220 V。并联在电源上的电动机和电热丝是洗衣机中两个重要的能量转换部件，受电脑芯片的控制，它们在洗涤、脱水、烘干环节的电功率是不同的，其具体的工作情况如图 31 所示，其中电热丝只在烘干环节工作。问：（1）烘干时电热丝的电阻是多大？（2）这次洗衣过程中，洗衣机的最大工作电流是多少？（3）这次洗衣共消耗多少度电？（不计其他部件耗电）
课题教学目标
焦耳定律（第5课时）
焦耳定律在家庭电路中的应用
课型
新授重点难点

主备教师
刘普
1、（2013 东营）某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为 220V、最大功率为 440W，发热部分由调温电阻 R 和定值电阻 R0 组成，调温电阻 R 是可变电阻，其最大阻值为 110Ω 。电阻值均不受温度影响。（1）定值电阻 R0 的阻值是多大？（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量 Q 跟电熨斗温度 t 的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。 600 500 400 300 0 200 100 甲 0 50 100 150 200 250 300 t/℃ 乙 Q/J

5焦耳定律

第四节《焦耳定律》 (总第35课时 )设计人：孙衍中【学习目标】1、能举例说明生活中有关电流热效应的现象2、通过实验，探究焦耳定律，能说出电流的热效应与哪些因素有关3、能用焦耳定律说明生产生活中的一些现象，并会用焦耳定律公式进行简单的计算【学习重点】1、实验探究焦耳定律；2、用焦耳定律公式进行简单的计算。

【学习难点】焦耳定律的实验探究过程及应用【学习过程】一、课前预习（课本是你最重要的知识来源）学习任务一：阅读课本99页，能说出生活中电流热效应的应用1、当电流通过电炉的电阻丝时，电炉会发热，也就是说我们得到了能，这时电炉消耗了能，也就是说电炉工作时把能转化成了能。

电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的。

2、写出生活中哪些现象能体现电流的热效应？3、你大胆的猜想一下，电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？学习任务二：仔细阅读课本99—100页演示实验，探究电流的热效应的多少与哪些因素有关1、在本实验中，电阻丝产生热量的多少是通过什么来比较的？2、实验一、如图18.4-2，两根电热丝是（填“串联”或“并联”）的，这是为了控制和通电时间相同，来研究产生的电热多少与的关系。

画出实验电路图。

3、实验二、如图18.4-3，本实验使用的是阻值同样大小两根电阻丝，通以大小不同的电流，但是其中一个串联了一个5Ω的电阻，这是为了控制和通电时间相同，来研究产生的电热多少与的关系。

画出实验电路图。

实验一实验二学习任务三：记住焦耳定律的内容，并会应用其进行简单计算1、把焦耳定律的内容及公式记在你的脑海中，并知道各个符号的意义及单位。

2、如果用电器工作过程中能把电能全部转化为热，那么，产生的热量Q与消耗的电能W 就是的，即Q W。

3、根据课本101页例题，用规范的格式完成下题一个额定功率是450W的电饭锅在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？学习任务四：阅读课本101页，能说出一些电热的利用和防止的实例1、电热的利用；2、电热的防止。

《焦耳定律》讲义

《焦耳定律》讲义一、引入同学们，在我们的日常生活中，电的应用无处不在。

从照明的灯泡到驱动各种电器的电源，电在为我们的生活带来便利的同时，也隐藏着一些有趣的科学规律。

今天，我们就来一起探讨一个与电和能量转化密切相关的重要定律——焦耳定律。

二、什么是焦耳定律焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。

具体表述为：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。

用公式来表示就是：Q ＝ I²Rt 。

其中，Q 表示热量，单位是焦耳（J）；I 表示电流，单位是安培（A）；R 表示电阻，单位是欧姆（Ω）；t 表示时间，单位是秒（s）。

这个定律告诉我们，当电流通过导体时，会有一部分电能转化为热能，而转化的热量多少取决于电流、电阻和通电时间这三个因素。

三、焦耳定律的实验探究为了验证焦耳定律，我们可以进行一个简单的实验。

实验器材：电源、导线、开关、不同阻值的电阻丝、温度计、量热器等。

实验步骤：1、我们将阻值不同的电阻丝串联在电路中，保证通过它们的电流相同。

2、同时测量电阻丝在通电一段时间后的温度变化。

实验结果：我们会发现，在相同电流和通电时间下，电阻越大，产生的热量越多。

接下来，我们再将阻值相同的电阻丝分别接入不同电流的电路中，同样测量它们在通电一段时间后的温度变化。

结果表明，电流越大，产生的热量越多。

最后，保持电流和电阻不变，改变通电时间，会发现通电时间越长，产生的热量越多。

通过这个实验，我们直观地验证了焦耳定律的正确性。

四、焦耳定律的应用焦耳定律在我们的生活和工业生产中有着广泛的应用。

1、电暖器电暖器就是利用焦耳定律的原理工作的。

通过让电流通过电阻较大的发热元件，将电能转化为热能，从而为我们提供温暖。

2、电饭煲电饭煲在煮饭时，内部的电阻丝发热，将电能转化为热能，使米饭煮熟。

3、工业中的电阻加热在许多工业生产过程中，如金属熔炼、热处理等，都需要利用电阻加热来达到所需的温度。

焦耳定律

解： I＝
U
R
＝
36V
60Ω
＝0.6A
2 2 Q=I Rt=(0.6) ×60×300J=6480J
典型例题解析
【例4】在如图9-3-1所示的电路的方框内有一种发热装置，它是由三段阻值相同的电热丝组成，这个发热装置的电路与方框外的电路相连接.当开关S掷到A点时为高温，掷到B 点时为低温(电源电压不变)，且在相同时间内，高温时产生的热量是低温时产生的热量的2倍，试在方框内画出它的电路图.
课时训练
6.研究焦耳定律的实验装置如图所示，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中的电阻大.实验分三步进行，其中第一步为：接通电路一段时间，比较甲、乙两瓶中的煤油哪个上升得高，这一步是在什么情况下研究热量跟哪个物理量的关系?( D ) A.是在通电时间相同的情况下，研究热量跟电流的关系 B.是在电流相同的情况下，研究热量跟通电时间的关系 C.是在电流相同但电阻不同的情况下，研究热量跟通电时间的关系 D.是在电流和通电时间相同的情况下，研究热量跟电阻的关系图
4.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合金线两端分别加上相同的电压，那么下列说法中正确的是(C ) A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多 B.短的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多 C.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较少 D.短的镍铬合金线电阻较小，相同时间内产生的热量较少 5.一根电阻丝接在电压U=5V的电源上，在1s内产生的热量是2J，要让该电阻(其电阻大小恒定不变)产生8J的热量，可采用的办法是( A ) A.使电源电压变为10V，通电时间仍为1S B.使电源电压仍为5V，通电时间变为2S 1 C.使电源电压变为20V，通电时间变为 2 S D.使电源电压变为10V，通电时间变为2S

第二章第5节焦耳定律

课堂互动探究
析要点、研典例、重应用
★要点一纯电阻电路与非纯电阻电路 |要点归纳|
1．纯电阻电路和非纯电阻电路 (1)常用的电灯泡、电炉子等为纯电阻电路．电动机、电解槽等为非纯电阻电路. (2)纯电阻电路服从欧姆定律，而非纯电阻电路不完全服从欧姆定律． (3)纯电阻电路电流做功时，电能全部转化为电热，而非纯电阻电路，电流做功将电能一部分转化为电热，一部分转化为机械能或其他形式的能．
解析：选 C 家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电
功率只能用 P＝UI 来计算，C 正确．
4.用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？
提示：通电导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻要大得多．由焦耳定律 Q＝I2Rt 知在相等的时间内导线产生的热量比电炉丝产生的热量要少得多．
(3)设物体 A 的重力为 G，t＝10 s 内物体上升的高度为 h，
根据能量守恒定律得 P 出 t＝Gh
h＝PG出t＝4×2010 m＝2 m.
(4) 这台电动机的机械效率为
η
＝
P出 P入
×100%
＝
4 5
×100%
＝
80%.
[答案] (1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%
2．并联电路
各支路电压相同，根据P＝UR2，各支路电阻功率关系上的电功率与电阻成反比
总P1＋功P率2＋P总…＝＋UIP＝n UI1＋I2＋…＋In＝
3．结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和．
|例题展示| 【例 2】额定电压都是 110 V，额定功率 PA＝100 W，PB ＝40 W 的电灯两盏，若接在电压是 220 V 的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )

第二章第五节焦耳定律

5 焦耳定律一、电功和电功率[导学探究] 如图1所示，已知电路两端的电势差为U ，电路中的电流为I ，在t 时间内通过导体某截面的电荷量是多少？把这些电荷从左端移到右端，静电力做功是多少？图1答案 It IUt [知识梳理] 1．电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程．(2)电功的计算公式：W ＝IUt . 单位：焦耳，符号为J.常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h ＝3.6×106 J. 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功． (2)公式：P ＝Wt ＝UI .(3)单位：瓦，符号：W. (4)意义：表示电流做功的快慢． [即学即用] 判断下列说法的正误．(1)电流做功的实质是静电力对电荷做功．(√)(2)电功率越大，表示电流做功越多．(×)(3)某导体两端电压为10 V，当通过2 C的电荷时，电流做功的功率为20 W．(×)二、焦耳定律[导学探究](1)某一电路中只含有某一电阻元件，即白炽灯、电动机、电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种，分析哪些属于纯电阻电路，哪些属于非纯电阻电路．(2)纯电阻电路中，消耗的电能转化为什么形式的能？对于含电动机的电路，消耗的电能转化为什么形式的能？答案(1)纯电阻电路有：白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅；非纯电阻电路有：电动机、电容器、电解槽(2)内能内能和机械能[知识梳理]1．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＝I2Rt.2．热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率．(2)表达式：P＝I2R.3．纯电阻电路与非纯电阻电路(1)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内能．(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽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，还转化为机械能或化学能．(3)电功和电热的计算公式比较[即学即用] 判断下列说法的正误． (1)电功一定等于电热．(×)(2)电动机消耗了电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热．(√) (3)电热Q ＝I 2Rt 可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热．(√) (4)电功W ＝UIt 可以用来计算所有电路中电流所做的功．(√)一、电功、电热电功率、热功率公式的比较例1 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是( ) 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 B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI >I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路答案 A解析电功率公式P ＝W t ，表示电功率越大，电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝PU ，焦耳热Q ＝(PU )2Rt ，可见Q 与P 、U 、t 、R 都有关，所以P 越大，Q 不一定越大，A 错．W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而I ＝UR 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 >I 2R ，C 对． Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路，D 对．二、纯电阻电路中的功率分配及计算例2 如图2所示电路中，R 1＝R 3<R 2＝R 4功，在ab 两端接上电源后，设每个电阻所消耗的电功率分别为P 1、P 2、P 3、P 4，则他们的大小关系是( )图2A ．P 1＝P 3<P 2＝P 4B ．P 2>P 1>P 3>P 4C ．P 2>P 1>P 4>P 3D ．P 1>P 2>P 3>P 4答案 B解析设R 1、R 2、R 3、R 4的电流分别为I 1、I 2、I 3、I 4，则I 1＝I 2＝I 3＋I 4，故P 1＝I 21R 1<P 2＝I 22R 2，P 1＝I 21R 1>P 3＝I 23R 3，即P 2>P 1>P 3，又因为U 3＝U 4，R 3<R 4，所以P 3>P 4，故P 2>P 1>P 3>P 4，综上选B.1．串联、并联电阻的功率分配(1)串联电路：P 1P 2＝R 1R 2，P n P ＝R nR (由P ＝I 2R 可得)，电阻越大，功率越大．(2)并联电路：P 1P 2＝R 2R 1，P n P ＝R R n (由P ＝U 2R可得)，电阻越大，功率越小．2．计算纯电阻电路的功率时，可以用P ＝UI ，也可以用P ＝I 2R 或P ＝U 2R.做题时要根据题目灵活选用．针对训练1 把标有“220 V 40 W ”和“220 V 15 W ”的甲、乙两盏灯串联接在220 V 电压下，则下面分析正确的是( ) A ．两盏灯的总功率等于55 WB ．两盏灯的总功率大于15 W ，小于40 WC ．甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率D ．乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率答案 D解析设“220 V 40 W ”灯的电阻为R 1，“220 V 15 W ”灯的电阻为R 2，当两灯串联后，总电阻大于R 2，根据P ＝U 2R 可知，总功率小于P 2，A 、B 错；在串联电路中，功率P 与R 成正比，由于R 1＜R 2，所以串联后P 1＜P 2，C 错，D 对．三、非纯电阻电路功率的分析及计算电动机的功率和效率(1)电动机的输入功率指电动机消耗的总功率：P 入＝UI . (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P 热＝I 2r .(3)电动机的输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率，P 出＝IU －I 2r . (4)电动机的效率：η＝P 出P 入＝IU －I 2rIU .例3 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．答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W解析 (1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为I ＝P U ＝36220 A ≈0.16 A发热功率为P 热＝I 2R ＝(0.16)2×40 W ≈1 W 转化为机械能的功率为P 机＝P －P 热＝(36－1) W ＝35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I ′＝U R ＝22040A ＝5.5 A电动机消耗的功率即电功率等于发热功率： P 电′＝P 热′＝UI ′＝220×5.5 W ＝1 210 W.1．纯电阻电路中，W ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2RtP ＝UI ＝I 2R ＝U 2R.电动机不转时，无机械功率输出，属纯电阻电路． 2．非纯电阻电路中，W ＝UIt ＞Q ＝I 2Rt ， P ＝UI ＞P 热＝I 2R .电动机转动时，向外输出机械功率，属非纯电阻电路．3．电动机的效率等于输出的机械功率与总消耗的电功率之比，即η＝P 出P 入×100%.针对训练2 (2016·台洲中学期中)在研究微型电动机的性能时，应用如图3所示的实验电路．当调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出的机械功率为( )图3A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W答案 A解析电动机停止转动时，线圈的电阻r ＝U 1I 1＝4 Ω，电动机恢复正常运转时，电功率P ＝UI＝48 W ，热功率为P 热＝I 2r ＝16 W ，电动机输出的机械功率P 机＝P －P 热＝32 W ，选项A 正确.1．下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为( )A.6.8 A B ．4.1 A C ．1.2 A D ．0.24 A答案 B解析由铭牌读出电热水壶额定功率为P ＝900 W ，额定电压为U ＝220 V ．由P ＝UI 得，电热水壶的额定电流为：I ＝P U ＝900220A ≈4.1 A.2．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I2，则在时间t 内产生的热量为( )A ．4QB ．2Q C.Q 4 D.Q2答案 D解析根据Q ＝I 2Rt 得，当电阻为2R ，电流强度为I2时，在时间t 内产生的热量Q ′＝(I 2)2×2R ×t ＝12I 2Rt ＝Q2，D 正确．3. 电阻R 1、R 2的I －U 图象如图4所示，则下列说法正确的是( )图4A ．R 1∶R 2＝3∶1B ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则电压比U 1∶U 2＝1∶3C ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1∶I 2＝1∶3D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则功率比P 1∶P 2＝1∶3 答案 B解析由图象可知，当I ＝1 A 时，U 1＝1 V ，U 2＝3 V ，所以R 1＝U 1I 1＝1 Ω，R 2＝U 2I ＝3 Ω，则R 1∶R 2＝1∶3，A 错．R 1与R 2串联时，U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝1∶3，B 正确．R 1与R 2并联时，I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝3∶1，P 1∶P 2＝R 2∶R 1＝3∶1，C 、D 均错．4．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为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，电动机恰好能正常工作，则( ) A ．电动机消耗的总功率为I 2R B ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电动机的输出功率为UI —I 2R 答案 D解析电动机消耗的总功率P ＝UI ，热功率P 热＝I 2R ，选项A 、B 错误；电源的输出功率即为电动机消耗的总功率，故为UI ，选项C 错误；电动机的输出功率P 出＝P －P 热＝UI —I 2R ，选项D 正确．一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的) 1．关于电功W 和电热Q 的说法正确的是( ) A ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，且W ＝QB ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，但W 不一定等于QC ．W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立D ．W ＝UIt 在任何电路中都成立，Q ＝I 2Rt 只在纯电阻电路中才成立答案 B解析 W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，也适用于任何电路，如果是纯电阻电路W ＝Q ，在非纯电阻电路中W >Q ，B 对，A 、C 、D 错．2．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是( ) A ．电风扇最多 B ．电烙铁最多 C ．日光灯最多 D ．一样多答案 B解析在三种用电器中，只有电烙铁能将电能全部转化为内能，电风扇将部分电能转化为机械能，日光灯将部分电能转化为光能，故B 选项正确．3. 如图1所示为某两个电阻的U －I 图象，则R 1∶R 2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P 1∶P 2及并联后接入电路时消耗功率之比P 1′∶P 2′分别是( )图1A ．2∶1 2∶1 1∶2B ．2∶1 1∶2 2∶1C ．1∶2 1∶2 2∶1D ．1∶2 2∶1 1∶2答案 A4．两盏额定功率相同的灯泡A 和B ，其额定电压U A >U B ，则下列说法正确的是( ) A ．两灯正常发光时，灯泡的电流I A >I B B ．两灯电阻R A <R BC ．将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A <P BD ．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A ′<P B ′ 答案 D解析由P ＝U 2R 可知R A >R B ，由P ＝IU 可知额定电流I A <I B ，故A 、B 错误；两灯串联后，由串联电路的功率分配关系可知P ∝R ，所以P A >P B ，故C 错误；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P ∝1R，所以P A ′<P B ′，故D 正确．5．(2015～2016学年度台州市六校高二第二学期期中考试)很多家用电器都有待机功能，这一功能虽给人们带来了方便，但大部分电器在待机时仍会耗电．其中，数字电视机顶盒耗电最多，其正常工作时功率为6.8 W ，待机时功率为6.6 W ，机顶盒每年待机时所消耗的电能大约为( )A ．5度B ．15度C ．50度D ．150度答案 C解析根据公式E 电＝Pt ＝(0.006 6 kW)×365×24 h ≈58度，选项C 正确．6．(2016·浙江4月选考科目考试)图2中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m 2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能为3×106 J ．如果每天等效日照时间约为6 h ，光电池一天产生的电能可供30 W 的路灯工作8 h ．光电池的光电转换效率为( )图2A ．4.8%B ．9.6%C ．16%D ．44%答案 C解析太阳能电池板每天(6 h)吸收的太阳能：W 总＝0.3×3×106×6 J ＝5.4×106 J ，路灯正常工作，P ＝P 额＝30 W ，路灯正常工作8 h 消耗的电能：W 有＝Pt ＝30 W ×8×3 600 s ＝8.64×105 J ，太阳能路灯利用太阳能的效率：η＝W 有W 总＝8.64×1055.4×106×100%＝16%.7．(2016·浙江10月学考)如图3为一种服务型机器人，其额定功率为48 W ，额定工作电压为24 V ．机器人的锂电池容量为20 A·h.则机器人( )图3A ．额定工作电流为20 AB ．充满电后最长工作时间为2 hC ．电池充满电后总电量为7.2×104 CD ．以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 答案 C解析根据P ＝UI 可知，额定电流应该为2 A ，选项A 错．电池的容量为20 A·h ，即当在额定电流为2 A 的情况下工作时，能够工作的最长时间为10 h ，选项B 错误．电池充满电后的总电量为Q ＝It ＝20×3 600 C ＝7.2×104 C ，选项C 正确．在额定电流下，机器人功率为48 W ，即每秒消耗能量为48 J ，选项D 错误． 8. 电阻R 和电动机串联接到电路中，如图4所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作．设电阻R 和电动机两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( )图4A ．U 1＜U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1＞Q 2D ．W 1＜W 2，Q 1＜Q 2 答案 A解析电动机是非纯电阻，其两端电压U 2＞IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此，W 1＜W 2，C 错；产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．9．(2016·浙江余姚期末)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V 电压时，通过的电流为0.3 A ，此时电动机没有转动．当加上3 V 电压时，电流为1 A ，这时候电动机正常工作．则( )A ．电动机的电阻是3 ΩB ．电动机正常工作时的发热功率是3 WC ．电动机正常工作时消耗的电功率是4 WD ．电动机正常工作时的机械功率是2 W 答案 D解析电动机为非纯电阻元件，当电动机不转时，可用欧姆定律求得电动机电阻R ＝U I ＝1 Ω，故A 错误；当电动机正常工作时，P 热＝I 2R ＝1 W ，故B 错误；P 电＝UI ＝3 W ，故C 错误；P 机械＝P 电－P 热＝2 W ，故D 正确．10．标有“6 V 6 W ”和“6 V 3 W ”的灯泡L 1和L 2串联接在某电源上，设灯丝电阻不变，则( )A ．通过灯L 1、L 2的电流之比为2∶1B ．灯L 1、L 2的实际功率之比为2∶1C ．电源电压为12 V 时，灯L 1、L 2均正常发光D ．电源电压为9 V 时，灯L 2正常发光答案 D解析 L 1和L 2串联接在电路中，电流相等．L 1的电阻R 1＝U 2额P 1额＝6 Ω，L 2的电阻R 2＝U 2额P 2额＝12 Ω.电阻之比R 1∶R 2＝1∶2，所以分压关系U 1∶U 2＝1∶2，通过两灯的电流相等，所以功率之比P 1∶P 2＝I 2R 1∶I 2R 2＝R 1∶R 2＝1∶2.当电源电压为12 V 时，可得U 1＝4 V ，U 2＝8 V ．电压均不是额定电压，都不能正常发光．当电源电压为9 V 时，U 1＝3 V ，U 2＝6 V ，L 2正常发光．所以正确选项应是D.二、非选择题11．一个标有“110 V 10 W ”的灯泡，灯泡的电阻恒定，求它正常工作时的电阻和正常工作时的电流；如果接在100 V 的电路中实际功率多大？如果接在220 V 电压的电路中，它的实际功率多大？会发生什么现象？答案 1 210 Ω 0.09 A 8.26 W 0 灯丝烧断解析由P ＝U 2R，得灯泡正常工作时的电阻为 R ＝U 2P ＝110210Ω＝1 210 Ω. 正常工作时的电流为I ＝U R ＝1101 210A ≈0.09 A. 如果接在100 V 的电路中，其实际功率为P 1＝U 21R ＝10021 210W ≈8.26 W. 如果接在220 V 的电路中，由P ＝U 2R，得灯泡刚接通时的功率P ′＝40 W ，超过灯泡的额定功率，所以灯泡的灯丝会烧断，此时实际功率应为0.12．有一个小型直流电动机，把它接入电压为U 1＝0.2 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I 1＝0.4 A ；若把电动机接入U 2＝2.0 V 的电路中，电动机正常工作，工作电流是I 2＝1.0 A ，求：(1)电动机正常工作时的输出功率多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？答案 (1)1.5 W (2)8 W解析 (1)U 1＝0.2 V 时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻r ＝U 1I 1＝0.20.4Ω＝0.5 Ω，U 2＝2.0 V 时，电动机正常工作．此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率各自的定义式，得P 电＝U 2I 2＝2.0×1.0 W ＝2 W.P 热＝I 22r ＝1.02×0.5 W ＝0.5 W.所以由能量守恒定律可得电动机的输出功率P 出＝P 电－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W.(2)此时若电动机转子突然被卡住，则电动机又为纯电阻，其热功率P 热′＝U 22r ＝2.020.5 W ＝8 W.13. 如图5所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r ＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V ，电路中的电流为1 A ，物体A 重20 N ，不计摩擦力，求：图5(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率；(2)电动机输入功率和输出功率；(3)10 s 内，可以把重物A 匀速提升的高度；(4)这台电动机的机械效率．答案 (1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%解析 (1)根据焦耳定律，热功率P 热＝I 2r ＝12×1 W ＝1 W.(2)电动机输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入＝IU ＝1×5 W ＝5 W ，输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出＝P 入－P 热＝5 W －1 W ＝4 W.(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械能，在10 s 内P 出t ＝mgh .解得h ＝P 出t mg ＝4×1020m ＝2 m.(4)机械效率η＝P 出P 入×100%＝80%.。

《焦耳定律》教案

《焦耳定律》教案一、教学内容本节课的教学内容来自于初中物理教材第十章第三节《焦耳定律》。

该章节主要介绍了焦耳定律的内容、公式以及应用。

具体内容包括：1. 焦耳定律的定义：电流通过导体产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间成正比。

2. 焦耳定律的公式：Q = I^2 R t，其中Q表示电流产生的热量，I表示电流强度，R表示电阻，t表示通电时间。

3. 焦耳定律的应用：通过实例分析，了解焦耳定律在实际生活中的应用，如电热器、电饭锅等。

二、教学目标1. 学生能够理解焦耳定律的定义和意义，掌握焦耳定律的公式。

2. 学生能够运用焦耳定律分析实际问题，解决与电流产生热量相关的问题。

3. 学生能够培养观察、思考、分析问题的能力，提高科学思维素养。

三、教学难点与重点重点：焦耳定律的定义、公式及应用。

难点：焦耳定律公式的记忆和应用。

四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、幻灯片、实验器材（电流表、电压表、电阻器、灯泡等）。

学具：教材、笔记本、荧光笔、练习题。

五、教学过程1. 实践情景引入：以电热器为例，让学生观察电热器通电时产生的热量，引发学生对电流产生热量的思考。

2. 讲解焦耳定律：在黑板上写出焦耳定律的定义和公式，并用粉笔进行重点标注。

3. 实例分析：通过幻灯片展示几个与焦耳定律相关的实例，让学生分组讨论并分析实例中电流产生热量的计算。

4. 随堂练习：发放练习题，让学生运用焦耳定律进行计算，教师巡回指导。

六、板书设计焦耳定律：Q = I^2 R t七、作业设计实例1：一个电流为2A的灯泡，电阻为100Ω，通电时间为10s，求电流产生的热量。

实例2：一个电流为3A的电热器，电阻为50Ω，通电时间为5s，求电流产生的热量。

2. 答案：实例1：Q = (2A)^2 100Ω 10s = 4000J实例2：Q = (3A)^2 50Ω 5s = 2250J八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践情景引入，让学生对电流产生热量有更直观的认识。

《焦耳定律》课件3

为 R.若计算线路的损失功率，可用的公式有( )
A．I2R C．(U1－U3)2/R
B．U22/R D．I(U1－U3)
解析：A、B 两式是热功率的计算式，D 式为电功率表达式，都可以．
答案：ABCD
4．如图 1 所示电路中，R1＝R3<R2＝R4，在 ab 两端接上电源后，设每个电阻所消耗的电功率分别为 P1、P2、P3、P4，则它们的大小关系是( )
A．15W、30W B．30W、40W C．40W、60W D．60W、100W
图3
解析：从图像的横坐标(U)为 220V 的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为 I 甲＝0.18A，I 乙＝0.28A.则 P 甲＝U·I 甲≈40W， P 乙＝U·I 乙≈60W，即 C 项正确．
答案：C
8．如图 4 所示电路中，六个电阻的阻值均相同，由于对称
答案：D
二、非选择题(9、10 题各 10 分，11、12 题各 20 分，共 60 分)
9．有两个电阻 R1 和 R2 串联起来接在某一电路中，10 s 内产生 400 J 的热量；并联起来接在同一电路中，10 s 内产生 1600 J 的热量．若单独将 R1 接在同一电路中，在相同时间内产生的热量为________J.
答案：B
5．电功率的计算公式 P＝UR2中，U 是加在用电器上的电压， R 是用电器的电阻，此式可用于( )
A．计算电冰箱的功率 B．计算电风扇的功率 C．计算电烙铁的功率 D．计算一切用电器的功率答案：C
6．已知两电阻 R1、R2 的 I－U 图线如图 2 所示，把 R1、
R2 并联接到一电源上，R1 消耗的功率为 6W，则电源输出的功
解析：设电路电压为 U，则由题意 R1U＋2R2＝40 W， UR12＋UR22＝160 W，所以 R1＝R2，所以 P′＝UR12＝80 W，则 Q＝P′t＝800 J.