焦耳定律导学案(2课时)

1、2.5 焦耳定律(第一课时)主编人:韩春色 审核人:周红梅、莫菊斌、唐宏、李筱钟学习目标：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、理解电功的概念和公式，能进行有关的计算。重点：电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式难点：电功率和热功率的区别和联系。学习过程:课前思考：电功和电功率：电功的实质意义是什么？请根据课本图2.5-1推导电流做功的定义式。写出电功率的定义式和单位。额定功率和实际功率有什么联系和区别？1、电功（1）定义：电流流过导体，导体内的自由电荷在电场力作用下发生 ，在驱使自由电荷定向移动的过程中，电场力对自

2、由电荷做了 ，也就是通常说的电流做的功，简称电功。（2） 公式：W=qU= .在纯电阻电路中还可写成：W= = 。（3） 国际单位： （符号J） 常用的单位还有：千瓦时（kW·h）,亦成为度，1kW·h= J 。2、 电功率（1） 定义： 内电流所做的功叫做电功率。（2） 公式：P=W/t= ,是计算电功率普遍适用的公式。在纯电阻电路中还可写成：P= = 。（3） 单位： （符号W）。（4） 额定功率：用电器在 时的 功率称为额定功率。 3、 焦耳定律（1） 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比，跟导体的电阻成 ，跟通电时间成 。（2） 公式：Q= ，对纯电阻电路还

3、可写成Q= = 。注意：焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡是计算电热，都应选用焦耳定律。（3） 单位：在国际单位制中功的单位是_符号为J，常用的单位还有：千瓦时（kwh)（4） 实质： 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（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，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。4、 电热功率（1） 定义： 内电流通过导体产生的热量叫做电热功率。（2） 公式：P= ，在纯电阻电路中还可以写成：P= = 。 （3）串联和并联电路的功率分配：1）.串联电路 各部分电路电流I相同，根据P

4、=I2R ，各电阻上的电功率与电阻成正比。总功率P总=UI=（U1+U2+U3+U4+-Un）I=P1+P2+P3+-+Pn 2）并联电路各支路电压相同，根据P=U2/R,各支路电阻上的电功率与电阻成反比。总功率P总=UI=U (I1+I2+I3+I4+-+In)=P1+P2+P3-+Pn案例.三个电阻分别标有“100欧姆，4瓦”“200欧姆 2瓦”“50 欧姆 8瓦”，若将它们并联起来，允许消耗的最大功率是多少？课后任务：完成课后习题2.5 焦耳定律(第二课时)主编人:韩春色 审核人: 周红梅、莫菊斌、唐宏、李筱钟学习目标： 1、理解电功的概念和公式，能进行有关的计算。 2、知道电功率和热功

5、率的区别和联系。重点：电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式难点：电功率和热功率的区别和联系学习过程:1.电功和电功率（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。（2）W= qU=UIt是电功的普适式，P= UI是电功率的普适式，适用于任何电路。2.焦耳定律和热功率（1）电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.（2）Q=I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I 通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；P=I2R是热功率的计算式，3.电功和电热（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电

6、饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其他Q.（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt

7、=I 2R t=；在非纯电阻电路中，电功大于电热，W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。例1 一台电动机，线圈电阻为0.4，当它两端所加电压为220 V时，通过的电流是5A问：（1）电动机的输入功率多大？（2）电动机每分钟消耗电能多少？（3）电动机每分钟产生的电热多少？产生机械能多少？练习 1. 用电器两端电压220V，这意味着() A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J B.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量 C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W D.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J2. 一灯

8、泡标有“220V，100W”字样将其接到110V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50W B.灯泡的实际功率为25WC.通过灯泡的电流为额定电流的 D.通过灯泡的电流为额定电流的3.下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标有“220V，40W”将A、B两端接入电源，最暗的灯是 ( )AL1 BL2 CL3 DL44.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和，可以断定() A.B.C.=D.无法确定5.一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时

9、，下述说法中错误的是 （ ）A电动机的输出功率为U2R B电动机的发热功率为I2RC电动机的输出功率为IU-I2R D电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R6.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？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）7.关于电功，下列说法中正确的有()A.电功的实质是电场力所做的功 B.电功是电能转化为内能C.电场力做功使电能转化成其他形式能量

10、的量度 D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等8. 一盏电灯直接接在恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，那么此时电灯实际消耗的电功率将( )A.大于91WB.小于91WC.等于91WD.条件不足，无法确定9. 两个电阻,R1=8,R2=2,并联在电路中欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是（ ）A用一个阻值为2的电阻与R2串联 B用一个阻值为6的电阻与R2串联C用一个阻值为6的电阻与R1串联 D用一个阻值为2的电阻与R1串联10、理发用的电吹风机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。设电动机线圈电阻为R1 ，它与电热丝电阻值R2 串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I消耗的功率为P，则有（ ）AB C D11、一台直流电动机线圈电阻r =1，与一阻值R=10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，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。 12、一台国产XQB3013型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提