焦耳定律公开课精品教案

§2.6焦耳定律电路中的能量转化使用节能灯，省电又环保在电源内部，若要使正电荷从电源负极到达电源正极，需要通过_________做功，使电池中的_________转化为______非静电力化学能电能若已知电源电动势E，电流I以及通电时间t，能否求出非静电力所做的功？W非

=______=_______物理意义：表示电源能提供多少电能探索发现在外电路上，电场力对正电荷做_____，电势能_______(增大，减小)，正功减小的电能转化为其他能量若已知电阻两端的电压为U，通过的电流I以及通电时间t，能否求出电场力所做的功？W电=_______=_________简称：“电功”，单位：焦耳J物理意义：表示外电路所消耗的电能探索发现减小

电功率:表示电能消耗的快慢．（1）定义：电场力做的功与做这些功所用时间的比值（2）表达式：IU单位：瓦（W）探索发现(3)物理意义：在数值上等于单位时间内电流所做的功以金属导体为例问题探究结论：可用热量来衡量内能的改变为何通电导体会散发热量？问题探究1、猜想：对同种导体而言，在相同时间内，电流越大，自由电子数________，与金属正离子的碰撞次数___________，因此导体温度升高，热量增加。2、猜想：对同种导体而言，若增加通电时间，经过导体的自由电子数_______，使得碰撞次数_______，导体温度升高,热量增加。3、猜想：对不同导体而言，电阻率越大，电阻_______，自由电子与金属正离子的碰撞的几率_______,导体温度升高，热量增加。越多越多增加增加越大增加热量大小与哪些因素有关？（1）内容：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．1、焦耳定律（实验定律）（2）表达式：Q＝I2Rt.

即焦耳热

单位：焦耳符号：J探究结论焦耳感受生活电流热效应在生活中的应用电热毯电熨斗电饭煲感受生活“热得快”？危险！！探究结论2、热功率（3）物理意义：在数值上等于单位时间内电阻通电所产生的热量（1）定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值（2）公式：=_______实验探究：电功率是否等于热功率？问题探究实验器材：两节干电池、开关、小风扇、电流表、电压表，导线若干。已知风扇电阻为0.5。工作状态U（V）I（A）P电（W）P热（W）转动不转动实验探究小风扇电阻值：0.5探究结论分析：当风扇不转动时，风扇所消耗的电能全部转化为内能，此时相当于纯电阻。因此有：即P电=P热欧姆定律适用探究结论分析：当风扇转动时，风扇所消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。此时是非纯电阻。因此有：即P电>P热欧姆定律不适用现象举例①电动机运动过程中，电能转化为_______和_______②电流流过电解槽，电能转化为________和_______内能机械能化学能内能问题探究电源提供的电能为：电路中的能量转化内电路产生电热为：Q内=I2rt外电路内电路外电路消耗的电能：电源提供的电能是否全部用于外电路的消耗？写出闭合回路的能量转化与守恒方程W非静电力=qE=IEtW=IUt探究结论电源提供的电能=内电路消耗的电能+外电路消耗的电能电源总功率P总=电源内电路热功率P内+电源输出功率P出特殊地，当外电路为纯电阻电路时，联系生活灯泡种类瓦数使用时间（小时）耗电量（度）节能灯138000104白炽灯608000480牛刀小试

1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是(

)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．电功W＝UIt适用于任何电路，而变形式W＝I2Rt＝只适用于纯电阻电路C．在非纯电阻电路中，UI>I2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路答案：BCD牛刀小试答案：A2、直流电动机线圈的电阻为R，电源内阻为r.当该电动机正常工作时，路端电压为U，通过电动机的电流为I，则(

)A.电动机内部的发热功率为I2R

B.电动机的机械功率为IU

C.电源的电动势为I(R＋r)D.电源的输出功率为IU＋I2R3.一台直流电动机线圈电阻r=1Ω，与一阻值R=10Ω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①通过电动机的电流②电动机消耗的功率③电动机的输出的机械功率。URMVUR=U-UM=50V，

I=UR