第5節(jié)焦耳定律

5焦耳定律1.理解電功的概念和公式，并能用公式進行有關(guān)計算；知道電功是電場力對自由電荷所做的功.2.理解電功率的概念和公式，并能進行有關(guān)計算.3.掌握焦耳定律的內(nèi)容及其應(yīng)用.

4.知道電功率和熱功率的區(qū)別

5.知道電場力對自由電荷做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程

1.通過電場力做功Ｗ＝qU和I=q/t推導(dǎo)出電功公式Ｗ＝ＵＩt和電功率公式Ｐ＝ＵＩ，理解電功和電功率的概念2.通過分析純電阻電路中的能量關(guān)系，理解焦耳定律Ｑ＝Ｉ２Ｒt和發(fā)熱功率Ｐ＝Ｉ２Ｒ.

3.通過分析電動機正常工作時的能量關(guān)系，理解非純電阻電路中的能量關(guān)系，掌握求解電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的方法

學(xué)法指導(dǎo)課程目標(biāo)

知識構(gòu)建導(dǎo)體靜電平衡OE內(nèi)等勢體AB+AB自由電子定向漂移直流電路中的金屬導(dǎo)體ABVV非等勢體sI1、電功和電功率微觀解釋

：當(dāng)在導(dǎo)體兩端加上電壓后，導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場，在電場力作用下，自由電荷定向移動形成電流，電場力對自由電荷做功，電荷的電勢能減少，轉(zhuǎn)化為其他形式的能。1.電功:即電流做功，實質(zhì)上是導(dǎo)體中恒定電場對自由電荷的靜電力在做功3.電流做功過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，電流做功的多少等于電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量.2.表達式：W＝IUt4.電功率:單位時間內(nèi)電流所做的功，電流在一段電路上做功的功率等于電流I與這段電路兩端的電壓U的乘積。表達式為P＝W/t=IU.相關(guān)知識5.額定功率和實際功率①額定功率：用電器長期正常工作時的最大功率.②實際功率：用電器實際工作時消耗的電功率.s用電器正常工作時，實際功率總是小于或等于額定功率，為了使用電器不燒毀，要求實際功率不能大于額定功率。2、焦耳定律與熱功率電熱的微觀解釋

：在自由電荷移動時，由于導(dǎo)體中金屬離子的存在，自由電荷不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞，使得金屬離子的運動加劇，從而使導(dǎo)體溫度升高，即產(chǎn)生了電熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比.2.表達式：Q＝I2Rt4.熱功率：單位時間內(nèi)的發(fā)熱功率.P熱＝Q/t=I2R.相關(guān)知識焦耳J.P.Joule(1818.12-1889.10)3.實質(zhì)：電能通過電流做功轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能.純電阻電路:

非純電阻電路:I=U/RW=IUt==I2RtU2t/RI＜U/RRM=QWQWQW其W=IUtQ=

I2Rt>能力突破例題

用如圖所示的實驗電路研究微型電動機的性能，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，讓電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V；重新調(diào)節(jié)R，使電動機恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24V。則這臺電動機（不計溫度對電阻的影響）（

）A．正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率為32WB．正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率為48WC．正常運轉(zhuǎn)時的發(fā)熱功率為1WD．正常運轉(zhuǎn)時的發(fā)熱功率為47W方法點撥①電動機停止轉(zhuǎn)動時，含電動機電路為純電阻電路：歐姆定律適用，即U=IR；電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，即W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

；電功率等于熱功率，即P電=P熱=UI=I2R=U2/R.②電動機正常運轉(zhuǎn)時，含電動機電路為非純電阻電路：歐姆定律不適用，U>IR；電能只有部分轉(zhuǎn)化為熱能，大部分轉(zhuǎn)化