山东省德州市乐陵一中高中物理 2.5 焦耳定律学案 新人教版选修31(1).doc

山东省德州市乐陵一中高中物理 2.5 焦耳定律学案 新人教版选修3-1【学习目标】1理解电功的概念，掌握电功的公式，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【学习重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式【学习难点】 电功率和热功率的区别和联系【自主学习】 用电器通电后，可以将 转化成其他形式的能量，如：电灯把电能转化成 和 能；电炉把电能转化成 ；电动机把电能转化成 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?一 电功1. 定义： 2. 公式： 3. 单位： ；符号： 。千瓦时是电功的常用单位，俗称“ ”，符号是 ，其物理意义是 ，与焦耳的关系是1千瓦时= 焦耳4. 电流通过一段电路所做的功，实质是 力在这段电路中所做的功。二 电功率1. 定义： 2. 公式： 3. 单位： 符号： 三 焦耳定律1内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的 ，导体的 和 成正比。2公式：q= 四 热功率1. 定义： 2. 公式：p= 五 电功（率）和电热（率）的关系1纯电阻电路和非纯电阻电路电路中的元件均为 元件的电路叫纯电阻电路，因此纯电阻电路 欧姆定律（“服从”或“不服从”）,有u ir； 电路中的元件均为 元件的电路叫非纯电阻电路，因此非纯电阻电路 欧姆定律。有u ir2电流做功中能量转化电流做功的过程，就是把 能转化为其他形式能的过程，有些电路元件，只能将电能转化为内能，有些电路元件，电流做功将一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，如化学能，机械能等。3电功和电热 电功率和热功率对纯电阻电路：将欧姆定律i= 整理得u= 代入电功计算式w= 可以得出w q= 即：电功 电热，进而可推得p电功 p电热= 对非纯电阻电路：由于u ir，用相同方法可以得出w q，因此有p电功 p电热结论：电功的计算方法为w= ，它适用于任何一段电路。电热的计算公式为q= ，也适用于任何一段电路。如果这段电路是纯电阻电路，便有w q，p电功 p电热说明纯电阻电路中，电流所做的功全部转化为内能；如果这段电路是非纯电阻电路，则有w q，p电功 p电热，说明在非纯电阻电路中。电流做功没有完全转化为内能，而是转变成了其他形式的能，如化学能，机械能等。课堂练习：1. 对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ） ap=i2r b. p=cp=iu d. p=2. 在下列用电器中，哪些属于纯电阻用电器（ ）a电扇和电吹风 b.白炽灯，电热毯和电炒锅c洗衣机和电冰箱 d.电解槽3.两个小灯泡，分别标有“4v,4w”和”2a,1w”的字样，则它们均正常发光时的电阻值之比为（ ）a.2:1 b.4:1 c.16:1 d.1:16(正常发光指灯泡消耗的功率为其额定功率)4.有一直流电动机，把它接入0.2v电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4a，若电动机接入2v电压电路中，电动机正常工作，电流是1a，求电动机正常工作时输出功率多大？如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？内容小结：1电功w= ,电功率p电功= 电热q= ,热功率p电热= 3. 纯电阻电路中有 非纯电阻电路中，有 巩固训练：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=i2rtb.在非纯电阻电路中，计算电功可用公式w= i2rtc.在非纯电阻电路中，计算焦耳热用q= i2rtd.在纯电阻电路中，计算焦耳热可用q=uit2. 对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是（ ）a.通过电流大的灯泡 b.两端电压大的灯泡c.电阻值大的灯泡 d.消耗功率大的灯泡3.不考虑温度对电阻的影响，对一个“220v40w”的灯泡，下列说法正确的是 （ ）a.接在110v的电路上时的功率为20wb.接在110v的电路上时的功率为10wc.接在440v的电路上时的功率为160wd.接在220v的电路上时的功率为40w（本题注意额定功率与实际功率的区别）4.把标有“220v,100w”的a灯泡和“220v,200w”的b灯泡串联后接入220v的电路中，如果导线的电阻忽略不计，不考虑温度对电阻的影响，则有（ ）a.a,b两灯泡的电阻之比为ra:rb=1:2b.a,b两灯泡在串联电路中的电压之比为ua:ub=2:1c.a,b两灯泡在串联电路中消耗的功率之比为pa:pb=2:1d.a,b两灯泡在串联电路中产生的热量之比为qa:qb=1:25.如图所示，电路两端的电压u保持不变，电阻r1、r2、r3消耗的电功率一样大，则电阻之比r1：r2：r3是 （ ）a.1：1：1 b.4：1：1 c.1：4：4 d.1：2：26如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量m=50kg，电源供电电压为110v，不计各处摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5a，则电动机线圈的电阻为多少？（g取10m/s2）7.一直流电动机线圈