焦耳定律導學案完美版

1、高二物理 WL-15-02-030一批等級第2.5節(jié)焦耳定律導學案二批等級編寫人：廖慶波審核人：望文忠編寫時間：2015-8-12班級： 第組姓名：【學習目標】1 理解電流熱效應(yīng)的本質(zhì)，理解電功的內(nèi)涵，能夠從靜電學的角度推導電功的表達式2 掌握焦耳定律，并能進行有關(guān)計算（重點）3. 理解電功和電熱的關(guān)系，能區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱4. 能夠從能量守恒的角度計算復(fù)雜用電器的能量轉(zhuǎn)化問題（難點）【學法指導】1、教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。2、通過理論聯(lián)系實際的方法解決物理問題?！局R鏈接】1、將電荷q從電場中的A點移動到B點，若A、B兩點電勢差為u，則

2、電場力對電荷做的功表達式為。2、電流的定義式： 。【學習過程】知識點一、電功和電功率1、電功如圖所示，一段電路兩端的電壓為U,由于這段電路兩端有電勢差，電路中就有電場存在，電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電 流I ； 在時間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少？ 這相當于在時間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個過程中, 電場力做了多少功？ 表達式中各物理量的意義:電功（電流做功）定義：叫電流做功，簡稱為電流在一段電路上所做的功等于這段電路、三者的乘積。公式：（3）單位：符號或（千瓦 kWh 1kWh=J2、電功率在相同的時間里，電流通過不同用電器所做的

3、功一般不同。例如，在相同時間里，電流通過電力機車的電動機所做的功要顯著大于通過電風扇的電動機所做的功。電流做功不僅有多少，而且還有快慢，電流做功的“快慢”與電流做功的“多少”不同。電流做功快，但做功不一定多；電流做功慢，但做功不一定少。為了描述電流做功的快慢，物理中引入電功率的概念。(1)定義： 叫做電功率。用 表示電功率。(2 )計算式：(3) 單位：(4)符號()、千瓦(kW 1kW =W叫額定功率，P額是個定值,叫實際功率，P實是個變值。一般情況下：P實P額。知識點二、焦耳定律和熱功率電流做功時，消耗的是電能。電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能與電路中的電學元件有關(guān)。設(shè)在一段電路中只有電阻元件，其電

4、阻為R,通過的電流為I，試計算在時間t內(nèi):1、電流做的功：2、電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量：3、電流做的功與電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量的關(guān)系，并解釋能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。由上題可知從能量角度來看，電阻的作用將 能轉(zhuǎn)化為 能，即電阻作用是用來產(chǎn)生熱量，這種只有電阻構(gòu)成電路我們稱之為純電阻電路純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉(zhuǎn)子被(3)電動機獲得的機械能E。(4) 根據(jù)上面例題分析在電流通過電動機做功過程中，能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？并寫出電流 所做的功W電動機獲得機械能 E,線圈產(chǎn)生熱量Q三者之間關(guān)系。由上題可知電流通過用電動機主要是轉(zhuǎn)化為其它形式的能，發(fā)熱只是其中很小的

5、一部 分，這種用電器構(gòu)成電路我們稱之為非純電阻電路非純電阻電路：電路中含有電動機在轉(zhuǎn)動或有電解槽在發(fā)生化學反應(yīng)的電路.變式：一臺電動機額定電壓為220V,線圈電阻R= 0.5 Q,電動機正常工作時通過電動機線圈的電流強度為l=1A，當電動機正常工作10s 求：(1)電功率P電？ (2)熱功率P熱？ (3)輸出的機械功率 P機?以上述計算為依據(jù)，回答：P電、F熱、P機滿足什么樣的關(guān)系式？ 討論：通過計算說明( U)是否等于電動機線圈的電阻 R?歐姆定律是否適用于非純電阻電路？小結(jié):(1)在純電阻電路中：電流通過用電器以為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時電能全部轉(zhuǎn)化為能，電

6、功等于。即W=同理P=(2)在非純電阻電路中:電流通過用電器是以獲得為目的,發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時電路消耗的電能，即V=Ult分為兩部分，一大部分 (例如電流通過電動機，電動機轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為機械能)；另一小部分這里W=UItQ=l 2Rt (填“”、“V” 或“=”)，同理 P電=UI P熱=l 2R(3)電功和電熱是兩個不同的物理量，只有在 電路中，電功才等于電熱，W=Q=U=I 2Rt = uIt ;在非純電阻電路中， 電功大于電熱，W>Q這時電功只能用 W=計R算，電熱只能用 Q 計算，兩式不能通用。例：在某段電路中

7、，其兩端電壓為U,通過的電流為I，通電時間為t，若該電路電阻為 R,則關(guān)于電功和電熱的關(guān)系，下列結(jié)論正確的是()2A、在任何電路中，電功 Ult=l RtB、 在任何電路中，電功為Ult，電熱為I 2Rt2C、 在純電阻電路中，Ult=l RtD 在非純電阻電路中，Ult > I Rt【當堂檢測】1、關(guān)于電功率和熱功率的下列說法，正確的是（）A、電功率就是熱功率B、同一電路中，電功率可以大于等于熱功率，也可以小于熱功率C電功率就是電路中電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率D熱功率就是電路中因發(fā)熱而消耗的功率2、對計算任何用電器的電功率都適用的公式是（U2 P RU,電動機消耗的電功率為）A. P =I2

8、R B.3、加在某臺電動機上的電壓是 動機線圈上消耗的熱功率為（A. P B . U 2 / rC. P=UIP,P理t電動機線圈的電阻為r，則電D.C. P2r U 2 D . P-P2r. U24、一個標有“ 110V、10W”的燈泡，求:它的電阻； 正常工作時的電流;如果接在100V的電路中實際功率多大?接在220V電壓的電路中，它的實際功率多大？會發(fā)生什么現(xiàn)象?（C級）5、如圖所示，一臺直流電動機所加電壓為110V,通過的電流為 5A。該電動機把一2、由例題2電動機實例的計3、當堂檢測注重電功率、熱個質(zhì)量為50kg的物體以0.9m/s的速度勻速提高，求: 電動機的電功率和電動機線圈的電

9、阻（不計摩擦）如果電動機突然卡住，通過線圈的電流是多少？電動機的功率是多少?組長點評導學案的量非常適合當前學生一節(jié)課預(yù)習，一節(jié)課展示。算、分析自然引出非純電阻電路概念，有利于學生認知發(fā)展。功率在不同的電路中的區(qū)別與聯(lián)系O不論何時，都要盡可能讓思考與反省預(yù)見到突發(fā)的激情，這于審慎者可輕而易舉做到。心煩意亂之時，首先要做的就是意識到這一點。先控制住自己的情緒，下決心不再使之加劇。有了這種 高明的防范，就能很快終止怒氣。要懂得制怒之法，且止息于當止之時：奔跑時停下來最難；狂怒時保持頭腦清醒也一樣難。過分激動,不論程度高低，都會影響理智。一旦對發(fā)怒有了這種 警醒，就不會使你因怒氣而失控，也不會使你損害

10、良好的辨別力。謹慎地駕馭情緒，就能很好地控制它。你將是馬背上第一個理智的人。智者最沒有耐性，因為學識減少了他們的耐心。知識 淵博的人很難被取悅。俄吃泰特斯告訴我們，生活最重要的準則在于懂得如何忍受一切。他認為這是智慧的一半真諦。容忍愚蠢需要極大的耐心。有時最令我們痛苦的人正是我們最依賴的人, 這幫助我們戰(zhàn)勝自我。耐心能帶來無可估量的內(nèi)心平靜；而內(nèi)心平靜是世間的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果還能忍受他自己的話，就應(yīng)當獨處。卡住的電動機也是純電阻器件歐姆定律 (適用、不適用)純電阻電路。1. 焦耳定律(1 )內(nèi)容：。(2 )表達式： ?！菊f明】：對純電阻電路(只含白熾燈、電爐等電熱器的電路)中電流做功完全用于產(chǎn)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故電功 W等于電熱 Q;這時 W= Q=Ult=|* 1 2 3Rt =U2t/R2. 熱功率：在相同的時間里，電流通過不同用電器所產(chǎn)生的熱量一般不同。為了描述電流單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量，物理中引入熱功率的概念。(1)定義:(2)公式