《人教版选修3-1第二章第5节焦耳定律学案2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版选修3-1第二章第5节焦耳定律学案2.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2.5焦耳定律学习目标1 .理解电功的概念，知道电功的公式，能应用公式进行有关的计算。2.理解电功率的概念，知道电功率的公式，会应用公式进行有关的计算。3理解电功率和热功率的联系和区别。4.知道静电力做功的过程是电能转化为其他形式能的过程。知识梳理1 .电功和电功率(1)电流做功的过程实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，在这个过程中 电荷的能减少，其他形式的能增加，电流做了多少功，就有多少能转化为其他形式的能。(2)电功的计算公式W=Uq=)，电功的单位是。(3)时间内电流所做的功叫作电功率,P=?=，电功率的单位是。2 .焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟的二次方成正比
2、，跟导体的及通电成正比。(2)热量的表达式Q二，热功率公式P二。(3)只有当电能全部转化为能时才有如果电流通过电动机，那么电能除了少部 分转化为内能外，多数转化为能;如果用电流给电池充电，那么电能除了少部分转化为内能 外，多数转化为能，这时Qvvr。重难点探究探究1：电功和电功率(重点探究)阅读教材中电功和电功率的相关内容，回答下列问题。(1)用电器通电后，可以将电能转化为其他形式的能量。根据我们的生活经验和所见所闻列举常见的用电器，并说明该用电器将电能主要转化成什么能。(2)试从力的角度和能的角度分析电功的实质是什么。HuH(3)如图所示，一段电路两端的电压为U,电路中的自由电荷在静电力的作
3、用下发生定向移 动，形成电流/。则在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q为多少？在这个过程中, 静电力做了多少功？(4)电流做功不仅有多少，而且还有快慢,那么如何描述电流做功的快慢呢？用电器铭牌 上所标的功率有何意义？探究2：焦耳定律阅读教材中焦耳定律标题下的内容，回答下列问题。(1)如何理解电流的热效应？电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关？(2)分析比较纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和热量的关系。(3)探究电功率与热功率的含义及其计算公式分别是什么，它们是否相等？(4)列举日常生活中利用电流的热效应的用电器，指出电流热效应不利的方面。基础检测1 . 一个电热器电阻为R,当它两端
4、电压为U时，通过时间t消耗的电能为M若要使它消耗的 电能为4此下列方法正确的是()oR不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变R不变，电压U增大1倍，通过时间t不变R减半，电压。不变，通电时间t不变2 .下列情况中，能判定电路两端电压为220 V的是（）。1 C的电荷量,电流做功为220 JB.通电时间为1s时，通过的电荷量为220 CC.通电时间为1s时，电流做功为220 J220 C的电荷量,电流做功为1J3 . 一台正常工作的电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，且都通过相同的电流,则在相 同时间内（）oA.电炉放热与电动机放热相等C.电炉两端电压
5、等于电动机两端电压4 .下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（）。，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多j2Q.W=Ult适用于任何电路，而W=/2r仁五只适用于纯电阻电路,UII2RQ/Rt适用于任何电路拓展探究拓展一、纯电阻电路中电功、电功率、热量、热功率的计算电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，图示为某种电热式用电器的简化电路图，主要元件有电阻丝&、R2和自动开关s。当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？用电器由照明电路供电,U=220 V,设加热时用电器的电功率为400 W,保温时用电器的电功率为40 W
6、,则和/?2分别为多大？RiI-L-拓展二、非纯电阻电路中电功、电功率、热量、热功率的计算2.有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电 流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是L0 A。则电动机 正常工作时的输出功率是多大？如果在电动机正常工作时,转子突然卡住，则电动机的发热功 率是多大？参考答案知识梳理电势电u/t焦耳单位U/瓦特电流 电阻 时,间 PRtR内 机械 化学重难点探究探究1：(1)电灯，把电能转化为光能。电热毯、电熨斗、电饭煲、电热水器，把电能转化为内能(热能)。电动机，把电能转化为机械能。音响，
7、把电能转化为声能。电解槽，把电能转化为化学能。从力的角度看:电流做功的实质是静电力对自由电荷做功。从能的角度看:电流做功过程是电能转化为其他形式能的过程，电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式能的多少。时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量 产，在这个过程中，静电力做功为W=qU=IUtow uit可以用单位时间内电流所做的功，即电功率表示做功的快慢。表达式:P=z=t=U/。用电器 铭牌上所标的功率指的是用电器的额定功率,即用电器能长时间正常工作时的最大功率，用 电器实际工作时，其功率不一定等于额定功率,一般小于或等于额定功率。探究2：电流在通过导体时，导体要发热，电能转化
8、为内能,这就是电流的热效应。电流通过导 体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式:Q=/2Rt。纯电阻电路中，由于满足U=/R,故U/t=/2Rt,电功和热量在数值上相等即W=Q.非纯电阻电路中，由于U=IR不再成立,。%/2位,电功和热量不相等,一般是电功大于热量，例 如，电动机在工作时，电功在数值上等于电动机产生的热量与机械能之和，即W=Q+E机。电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，计算公式P=/U；热 功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率，计算公式P/R。对于纯电阻电路，电功率等于热功率，即U/R；对于非纯电阻电路,U./R,此时电功率要大
9、于热功率，即UII2Ro 利用电热的用电器有电热水器、电饭锅、电熨斗、电烤箱等。电流的热效应也有不利的一面，如插头与插座间发热、导线发热、发电机及电动机发热、还有计算机的CPU发热都会对用电器造成危害。基础检测l.C 2.A 3.ABD 4. BCD拓展探究1. (l)s接通时为加热状态,S断开时为保温状态；(2)121。1089 Qu2【解析】由于是纯电阻电器，当S接通时,R2短路,用电器消耗的电功率P尸而S断开时,&、u2/?2串联，此时功率P2=E可见有PDP2,故S接通时为加热状态,S断开时为保温状态。u2U2加热时有P产耳，保温时有P2=环无，代入数据解得：%=121 Q,/?2=1089 Qo2. 1.5 W 8 W【解析】电动机在接入0.2 V的电压后，电动机不转，测得电流为Q4A,可知此时的电功等于电 u热,根据欧姆定律，可求得线圈内阻片产0.5 Q在其接入2.0 V的电压后,电流为1.0 A,电动机正常工作,根据公式可知电动机输入功率为:P=U7=2.0 W电动机发热功率为:P热=产片0.5 W输出功率P输=P-P热=1.5 W如果在正常工作时电动机被卡住，则电流做的功全部转化为电热，这时P热，=?=8 Wo