高二物理25焦耳定律-基礎(chǔ)班

1、第二章恒定電流第5節(jié)焦耳定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實際功率和額定功率。2. 了解電功和電熱的關(guān)系。公式q/rt (p/r)、q=u2t/r(p=u2/r)的適應(yīng)條件。3. 知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功大于電熱。4. 能運用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點解決簡單的含電動機(jī)的非純電阻電路問題。5. 通過有關(guān)實例，讓學(xué)生理解電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程?！局攸c、難點】重點：區(qū)別并掌握電功和電熱的計算。難點：主耍在學(xué)生對電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識，接受起來比較因難。預(yù)習(xí)案【自主學(xué)習(xí)】1. 通過前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場力

2、作用下發(fā)生定向移動，電場力對定向移 動的電荷做功嗎？2. 想想議議：小明乘著媽媽外出時不做作業(yè)而偷俞看電視，媽媽回來前才關(guān)掉電視假裝做 作業(yè)。然而這些被聰明的媽媽發(fā)現(xiàn)了，你們知道媽媽是怎樣知道小明在家偷看電視的 嗎？3. 電場力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，舉出一些大家熟悉的例子：【學(xué)始于疑】探究案【合作探究一】1家用電器中哪些利電流的熱效應(yīng)來工作的？比一比，看誰知道的最多。電飯鍋、電爐子、白熾燈、電熱毯、電吹風(fēng)、電烙鐵、電熨斗等2. 思考討論：電爐絲工作時，電爐絲與它的連接導(dǎo)線通過的電流相同，為什么電爐絲熱得 發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟什么因素有關(guān)？

3、電阻3. 對于一個確定的電阻其發(fā)熱功率與電壓、電流會不會有關(guān)系呢？電流、電壓越大，發(fā)熱功率越大4. 可以用怎樣的實驗方法來探允你的猜測是否正確？設(shè)計實驗： 電熱q同時與多個因素有關(guān)，探究時我們應(yīng)采用一控制變量法。歸納總結(jié)【合作探究二】理論探究問題仁電場力對電荷做功的公式？電量與電流的關(guān)系？功與功率的關(guān)系？w= qu : a= it w= pt問題2：電流做功的公式？電流做功功率公式？w = uitp = ui問題3：如果不知道電路中的電壓但是知道電阻，則公式應(yīng)該是？成立的條件是什么？p = i2rq = i2rt問題4：純電阻電路，電流 做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以該公式可以求電熱，那么非純

4、電阻情況下，你能否推導(dǎo)出 該公式？ 不能歸納總結(jié)：【課堂小結(jié)/本節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)】試分析兩種電路并填卜表：純電阻電路非純電阻電路元件特點電路中只有電阻元件,例如：電 阻、電爐絲、白熾燈除電阻外還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形 式能的用電器，例如：電動機(jī)、電解槽電流、電壓、 電阻三者的關(guān) 系遵循歐姆定律!=-r不遵循歐姆定律由 uit = i2rtw 知u > 1r能量轉(zhuǎn)化形式電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（全部 用來發(fā)熱）電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能可應(yīng)用的公式w = q即 ult=w =他即w二+%也【思考】某電動機(jī)內(nèi)部線圈內(nèi)阻為r，在正常工作時電壓為5 ,測得通過電動機(jī)的電流為人，(1)則電路屮電流

5、做功的電功率為,電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱功率為,電動機(jī)對外做功的輸出功率為；(2)經(jīng)過吋間t消耗的電能為,電動機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量為，電動機(jī)對外做功為.【當(dāng)堂檢測】1. 微型吸塵器的直流電動機(jī)的內(nèi)阻一定，為1 q,當(dāng)加在它兩端的電壓為2.0 v時，電流 為0.8a,且能正常工作.(1) 求它的額定輸入功率多大？(2) 工作時由導(dǎo)線發(fā)熱損失的功率多大？(3) 它的最大輸出功率多大？解:由公式得：儀=(/ = 1.6w(2) 由公式得： = /2r = 0.64w(3) 由公式得:勺二p入-心=0.96w2. 如右圖所示是一提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖，電動機(jī)內(nèi)阻廠=0.8 q,電路中另一電阻r

6、 = 10q,直流電壓u=160 v,電壓表示數(shù)t/v=110v.試求：(1) 通過電動機(jī)的電流；(2) 輸入電動機(jī)的電功率；(3) 電動機(jī)的內(nèi)阻r的發(fā)熱功率；(4) 若電動機(jī)以0=1 m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量.(g取10 m/s2)解：(1)對電阻由公式得：(2) p入=uvi =55(w(3) =/2r = 2ow b = -=53(w 由片；得：f = 530/v 物體勻速上升 mg= f /. m = 53kg【課后鞏固】1. 一只電爐的電阻絲和一臺電動機(jī)線圈電阻相同，都為r。設(shè)通過它們的電流相同（電 動機(jī)正常運轉(zhuǎn)），則在相同的時間內(nèi)abc a. 電爐和電動機(jī)產(chǎn)生的電

7、熱相等b. 電動機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率c. 電爐兩端電壓小于電動機(jī)兩端電壓d. 電爐和電動機(jī)兩端電壓相等2. 在電動機(jī)正常工作時，每秒鐘內(nèi)電流做功和每秒鐘內(nèi)電樞上產(chǎn)生的熱量的關(guān)系，下 列說法中正確的是da. 電功等于電熱b. 電功等于電熱的0.24倍c. 電功等于電動機(jī)輸出的機(jī)械功d. 電熱僅為電功的一部分3. 有一個直流電動機(jī)，把它接入0. 2v電壓的電路時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī) 的電流是0.4a,若把它接入2v電壓的電路中，電動機(jī)正常工作，工作電流是1a。求：（1）電動機(jī)正常工作時的輸出功率。（2）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機(jī)的發(fā)熱功率多大？（提示：電動 機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器）1. 5w 8w4. 在研究微型電動機(jī)的性能時，可采用如下圖所示的實驗電路.當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器r,使電 動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 a和1.0 v；重新調(diào)節(jié)r,使電動機(jī)恢復(fù) 正常運轉(zhuǎn)時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 a和15.0 v.求：（1）這臺電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)吋的輸出功率和電動機(jī)的線圈電阻.（2）電動