焦耳定律公開課精品教案

§2.6焦耳定律電路中的能量轉(zhuǎn)化使用節(jié)能燈，省電又環(huán)保在電源內(nèi)部，若要使正電荷從電源負(fù)極到達(dá)電源正極，需要通過_________做功，使電池中的_________轉(zhuǎn)化為______非靜電力化學(xué)能電能若已知電源電動勢E，電流I以及通電時間t，能否求出非靜電力所做的功？W非

=______=_______物理意義：表示電源能提供多少電能探索發(fā)現(xiàn)在外電路上，電場力對正電荷做_____，電勢能_______(增大，減小)，正功減小的電能轉(zhuǎn)化為其他能量若已知電阻兩端的電壓為U，通過的電流I以及通電時間t，能否求出電場力所做的功？W電=_______=_________簡稱：“電功”，單位：焦耳J物理意義：表示外電路所消耗的電能探索發(fā)現(xiàn)減小

電功率:表示電能消耗的快慢．（1）定義：電場力做的功與做這些功所用時間的比值（2）表達(dá)式：IU單位：瓦（W）探索發(fā)現(xiàn)(3)物理意義：在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)電流所做的功以金屬導(dǎo)體為例問題探究結(jié)論：可用熱量來衡量內(nèi)能的改變?yōu)楹瓮妼?dǎo)體會散發(fā)熱量？問題探究1、猜想：對同種導(dǎo)體而言，在相同時間內(nèi)，電流越大，自由電子數(shù)________，與金屬正離子的碰撞次數(shù)___________，因此導(dǎo)體溫度升高，熱量增加。2、猜想：對同種導(dǎo)體而言，若增加通電時間，經(jīng)過導(dǎo)體的自由電子數(shù)_______，使得碰撞次數(shù)_______，導(dǎo)體溫度升高,熱量增加。3、猜想：對不同導(dǎo)體而言，電阻率越大，電阻_______，自由電子與金屬正離子的碰撞的幾率_______,導(dǎo)體溫度升高，熱量增加。越多越多增加增加越大增加熱量大小與哪些因素有關(guān)？（1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的二次方、導(dǎo)體的電阻R

和通電時間t

三者的乘積．1、焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）（2）表達(dá)式：Q＝I2Rt.

即焦耳熱

單位：焦耳符號：J探究結(jié)論焦耳感受生活電流熱效應(yīng)在生活中的應(yīng)用電熱毯電熨斗電飯煲感受生活“熱得快”？危險！！探究結(jié)論2、熱功率（3）物理意義：在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)電阻通電所產(chǎn)生的熱量（1）定義：電阻通電所產(chǎn)生的熱量與產(chǎn)生這些熱量所用時間的比值（2）公式：=_______實(shí)驗(yàn)探究：電功率是否等于熱功率？問題探究實(shí)驗(yàn)器材：兩節(jié)干電池、開關(guān)、小風(fēng)扇、電流表、電壓表，導(dǎo)線若干。已知風(fēng)扇電阻為0.5。工作狀態(tài)U（V）I（A）P電（W）P熱（W）轉(zhuǎn)動不轉(zhuǎn)動實(shí)驗(yàn)探究小風(fēng)扇電阻值：0.5探究結(jié)論分析：當(dāng)風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動時，風(fēng)扇所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時相當(dāng)于純電阻。因此有：即P電=P熱歐姆定律適用探究結(jié)論分析：當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時，風(fēng)扇所消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。此時是非純電阻。因此有：即P電>P熱歐姆定律不適用現(xiàn)象舉例①電動機(jī)運(yùn)動過程中，電能轉(zhuǎn)化為_______和_______②電流流過電解槽，電能轉(zhuǎn)化為________和_______內(nèi)能機(jī)械能化學(xué)能內(nèi)能問題探究電源提供的電能為：電路中的能量轉(zhuǎn)化內(nèi)電路產(chǎn)生電熱為：Q內(nèi)=I2rt外電路內(nèi)電路外電路消耗的電能：電源提供的電能是否全部用于外電路的消耗？寫出閉合回路的能量轉(zhuǎn)化與守恒方程W非靜電力=qE=IEtW=IUt探究結(jié)論電源提供的電能=內(nèi)電路消耗的電能+外電路消耗的電能電源總功率P總=電源內(nèi)電路熱功率P內(nèi)+電源輸出功率P出特殊地，當(dāng)外電路為純電阻電路時，聯(lián)系生活燈泡種類瓦數(shù)使用時間（小時）耗電量（度）節(jié)能燈138000104白熾燈608000480牛刀小試

1、下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是(

)A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B．電功W＝UIt適用于任何電路，而變形式W＝I2Rt＝只適用于純電阻電路C．在非純電阻電路中，UI>I2RD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路答案：BCD牛刀小試答案：A2、直流電動機(jī)線圈的電阻為R，電源內(nèi)阻為r.當(dāng)該電動機(jī)正常工作時，路端電壓為U，通過電動機(jī)的電流為I，則(

)A.電動機(jī)內(nèi)部的發(fā)熱功率為I2R

B.電動機(jī)的機(jī)械功率為IU

C.電源的電動勢為I(R＋r)D.電源的輸出功率為IU＋I(xiàn)2R3.一臺直流電動機(jī)線圈電阻r=1Ω，與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)，當(dāng)所加電壓U=150V，電動機(jī)正常工作時電壓表示數(shù)100V，求①通過電動機(jī)的電流②電動機(jī)消耗的功率③電動機(jī)的輸出的機(jī)械功率。URMVUR=U-UM=50V，

I=UR