焦耳定律优质课评选

2.5焦耳定律学习目标（一）知识与技能1.从电能向其他形式能转化的角度理解电功及电功率2.掌握焦耳定律的内容，能运用焦耳定律进行计算3.从能量的转化理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路的区别（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探究一：电功和电功率

阅读教材53页电功和电功率，回答以下问题；（时间2分钟）问题：1．电流做功的实质是什么？答：电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功.推导电流做功的表达式

下面我们根据学过的知识推导一下电功的公式。W=qUq=ItW=IUt

电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流I、电路两端的电压U、通电时间

t三者的乘积．3、单位：焦耳(J)一、电功W=IUt2、公式:1、定义：电场力(或电流)所做的功.

电功普适公式1、定义：单位时间内电流所做的功.

物理意义：表示电流做功的快慢．电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积．3、单位：瓦(W)千瓦(kW)．二、电功率P=W/t=IU2、公式:

普适公式用电器铭牌上所标的功率是额定功率，

用电器只有在额定电压下工作的功率才等于额定功率．用电器在实际电压下工作的功率是实际功率．

几种常见家用电器的额定功率

电器彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）～150300～800100～150800～120040～60３．额定功率和实际功率探究二：焦耳定律问题：电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能，这就是电流的热效应。那么，电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢？电流电阻时间我们可以设计什么样的实验来验证我们的猜想呢？实验原理：用电阻丝加热煤油，测出煤油温度升高了多少，转换成导体放出热量的多少进行比较。实验方案：1.保持电流、通电时间不变，只改变电阻，分析电阻与热量的关系

2.保持电阻、通电时间不变，只改变电流，分析电流与热量的关系。

3.保持电流、电阻不变，只改变通电时间，分析通电时间与热量的关系。焦耳定律实验视频焦耳定律实验.kux焦耳定律的理论推导推导：

电能全部转化为内能：

Q=W=IUt欧姆定律：U=IRQ=I2

R

t焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q跟电流I的二次方成正比，跟导体的电阻R

及通电时间t成正比．Q=I2Rt公式:三、焦耳定律3、单位：焦(J)

电热普适公式1、定义:单位时间内的发热量.四、热功率

热功率P等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R

的乘积．P=Q/t=I2R2、公式:3、单位：瓦(W)千瓦(kW)．

普适公式探究三：纯电阻和非纯电阻电路中

电功和电热的比较、

电功率和热功率的比较思考并讨论：电路中电流对导体做的功是否等于导体内产生的热量呢？

探究实验：电风扇1台、干电池2节、电压表和电流表各1只、导线若干。先测出电风扇的直流电阻，然后分别测出电风扇卡住和工作时的电功率和热功率。运行情况物理量

电压

U（V）

电流

I（A）电功率（UI）（W）热功率

I2R（W）卡住

转动

纯电阻电路:

非纯电阻电路:电能→内能电能→内能+其它形式的能

I2RtIUt=电功=电热:电功率=热功率：P=I

U=U2/R

=I2R=P热

IUt＞

I2RtRM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?解法一:电动机的热功率为:P热＝I2R消耗的电功率为:P电＝IU电动机所做机械功的功率:P机＝P电－P热＝IU－I2R电动机每分钟所做的机械功为:W＝P机t=(IU一I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J≈6.5×104J解法二:根据能量守恒定律得:IUt=I2Rt+W故电动机每分钟所做的机械功为:W=(IU-I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J≈6.5×104J当堂练习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．W=IUt适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路C．在不是纯电阻的电路中，D．焦耳热适用于任何电路2．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内( )A.电炉和电动机产生的热量相同B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C.电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等

3．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(

)A．P＝UIB．P＝I2(R1＋R2)C．P＞UID．P＞I2(R1＋R2)4．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？1.电功:

IUtW=2.电功率:

IUtWP==3.电热