电功和焦耳定律(一)

电功率和焦耳定律数学初三教学目标：1．会测小灯泡的电功率2．会进行电功率的综合计算3．知道焦耳定律的内容4．理解焦耳定律的公式5．知道电热器的原理，并能联系实际一、关键问题的归纳（一）测小灯泡的电功率1．实验原理：P=UI．2．实验器材：电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线、电源．3．实验电路图：如图22-1所示．如图22-14．实物图：如图22-2所示．图22-25．注意几点：（1）在连接电路的过程中，开关应断开，接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到最大值的位置．（2）要能正确读出电流表和电压表的示数，并能计算出功率值．（3）在连实物时导线不要交叉，应根据要求选择电压表和电流表的量程，若没有明确要求就选最大量程．（二）电功率的计算电功率的习题属于电学综合题，要应用（欧姆）定律、电功、电功率的知识解题，要注意以下几点：1．解题前应首先弄清电路的连接方式．2．弄清电压表、电流表测哪部分电压或电流．3．明确电路中引起电路结构变化的因素是开关S的通断还是滑动变阻器的滑片P的移动．4．电路复杂时最好画出等效电路．5．在电路中要抓住不变量：一般认为电源电压和定值电阻是不变的．6．找出各量之间的关系，列出关系式求解．（三）焦耳定律1．电流的热效应电流通过导体会发热，这种现象叫电流的热效应．2．电流通过导体产生的热量与什么量有关电流通过导体产生的热量与导体两端的电压、通入的电流和通电时间有关．3．焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律．（2）公式：．（3）单位：公式中的各量均采用国际单位．（4）导出公式：当W=Q时，有Q=UIt，

4．电热的作用（1）电热的利用．①电热器：利用电流热效应来加热的设备．②电热器的实例：电炉、电熨斗、电饭锅、电烤箱等．③电热器的主要组成部分是发热体．发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的．④电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度．（2）防止电热的危害的措施——散热．①利用风扇散热．②加大电机表面外壳的面积．③电视等用散热窗散热．1．有关黑匣子问题例1如图1（a）所示，电路两端电压为6V且保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω，定值电阻图1（1）当滑片P在b端、只闭合时，电路的总功率为1.44W，求通过电阻的电流；（2）当滑片P在中点时，只闭合

A的示数是0.3A，通过计算，在图中虚线框内画出接入电路的情况；（3）当P在a端、同时闭合时，求虚线框内电阻消耗的功率．解当滑片P在b端、只闭合时，设此时虚线框内等效电阻为R′，由于此时R′与变阻器串联，依据题意得由（1）（2）得将代入式（3）得R′=5Ω可知在虚线框内应接一个5Ω电阻，但怎样接，还应依据题中所给条件判断．当滑片P在中点时，变阻器阻值为10Ω，设此时接入虚线框内的等效电阻为R″，该等效电阻R″与变阻器接入电路的那部分电阻串联，则，解得R″=10Ω．两电阻R′=5Ω，R″=10Ω的连接方法如图22-9（b）所示．图中R′即为已给的电阻，R″即为已给的．再结合电路图，依据已知条件进行求解．．当P在a端时，同时闭合，变阻器阻值为零,并联，则答案（1）通过的电流为0.24A；（2）电路图如图22-9（b）所示；（3）均闭合时，虚线框内电阻消耗的电功率为

10.8W．例2如图2所示，电路两端的电压U不变，当滑动变阻器的滑片P位于中点、闭合、断开时，消耗的功率是6.75W．将滑片从中点移至左端，电流表先后的示数之比是5：4，消耗的功率变为，此时再将闭合、断开，消耗的功率是8W，消耗的功率为求与的比值．图2解根据题意画出等效电路，然后根据串、并联电路的特点列出方程求解．当闭合、断开、滑片从中点移至左端时，等效电路如图3所示．图3解得闭