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1、2.5 焦耳定律學(xué)案本資料為 woRD 文檔,請(qǐng)點(diǎn)擊下載地址下載全文下載地址 2.5 焦耳定律學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 初步了解焦耳定律,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算二、預(yù)習(xí)內(nèi)容. 電流做功的多少等于 轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量;所謂電流做功,實(shí)質(zhì)上是導(dǎo) 體中的恒定電場(chǎng)對(duì)的力在做功,電荷的 減小,其他形式的能在增加;公式: w=,P=。2. 電流通過用電器時(shí)把 能全部轉(zhuǎn)化為能,這樣的電路叫做純電阻電路。三、提出疑惑課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 理解電流熱效應(yīng)的本質(zhì)2. 掌握焦耳定律,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算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二、學(xué)習(xí)過程.電功和電功率(1)電功是

2、電流通過一段電路時(shí),電能轉(zhuǎn)化為其他形 式能(電場(chǎng)能、機(jī)械能、化學(xué)能或內(nèi)能等)的量度。(2)w=qU=Ult是電功的普適式,P=UI是電功率的普適 式,適用于任何電路。2. 焦耳定律和熱功率(1)電熱則是電流通過導(dǎo)體時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度(2)Q=l2Rt是電熱的計(jì)算式,可以計(jì)算任何電路中電流I通過電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量(電熱);P=I2R是 熱功率的計(jì)算式,3. 電功和電熱(1)在純電阻電路中:電流通過用電器以發(fā)熱為目的,例如電爐、電熨斗、電飯鍋,電烙鐵、門熾燈泡等。這時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電功等于電熱,即w=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.(2)在非純電阻電路中:電流通過

3、用電器是以轉(zhuǎn)化為 內(nèi)能以外的形式的能為目的,發(fā)熱不是目的,而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈 等這時(shí)電路消耗的電能,即w=Ult分為兩部分,一大部 分轉(zhuǎn)化為其他形式的能(例如電流通過電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能);另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=l2Rt (電樞的電阻生熱).這里w=UIt不再等于 Q=l2Rt, 應(yīng)該是 w=E其他+ Q.(3) 電功和電熱是兩個(gè)不同的物理量,只有在純電阻 電路中,電功才等于電熱, w=Q=UIt=I2Rt=;在非純電阻電 路中,電功大于電熱,w>Q,這時(shí)電功只能用 w=UIt計(jì)算, 電熱只能用Q=I2Rt

4、計(jì)算,兩式不能通用。例1 一臺(tái)電風(fēng)扇,內(nèi)阻為 20Q,接上220V電壓后,消 耗功率66w,冋:(1) 電風(fēng)扇.帀常丄作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流足多少?(2) 電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少?轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少?電動(dòng)機(jī)的效率是多少?(3) 如果接上電源后,電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流,以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā) 熱功率是多少?三、反思總結(jié)四、當(dāng)堂檢測(cè).用電器兩端電壓220V,這意味著A.1A電流通過用電器時(shí),消耗的電能為220jB.1c 正電荷通過用電器時(shí),產(chǎn)生 220j 的熱量c.1A 電流通過用電器時(shí),電流的發(fā)熱功率為 220wD.1c 正電荷從電勢(shì)高端移到電

5、勢(shì)低端時(shí),電場(chǎng)力做功 220j2. 一燈泡標(biāo)有“ 220V, 100w”字樣將其接到110V的電源上,則有A. 燈泡的實(shí)際功率為 50wB. 燈泡的實(shí)際功率為 25wc. 通過燈泡的電流為額定電流的D. 通過燈泡的電流為額定電流的3. 下圖電路中,電燈 L1、L2都標(biāo)有“ 220V, 100w”;電燈L3、L4都標(biāo)有“ 220V,40w” .將A、B兩端接入電源,最 暗的燈是AL1BL2cL3DL44. 把兩個(gè)相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個(gè)電路里,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使兩燈都正常發(fā)光,兩電路中消耗的總功率分別為和,可以斷定A.B.c.=D. 無法確定5. 輸電線總電阻為r,俞送的電功率是P,送電

6、電壓為U, 則用戶得到的功率為A. PB.c.D.6. 一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U,電流為I,線圈內(nèi)阻為R當(dāng)它工作時(shí),下述說法中錯(cuò)誤的是()A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為U2RB.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2Rc .電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IU-I2RD.電動(dòng)機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R7. 有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī),把它接入 0.2V 電壓的電路時(shí), 電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A,若把它接入2V電壓的電路中,電動(dòng)機(jī)正常工作,工作電流是1A。求:( 1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率;( 2)如在正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大?(提示:電動(dòng)機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為 純電阻用電器)&

7、amp;某一電動(dòng)機(jī),當(dāng)電壓 U1=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載,因此不 轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)電流為I1=2A。當(dāng)電壓為U2=36V時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正 常運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)電流為 I2=1A。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多 大?9.微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻一定,當(dāng)加上0.3 V的電壓時(shí),通過的電流為 0.3A,此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),當(dāng)加在電動(dòng) 機(jī)兩端的電壓為 2.0 V時(shí),電流為 0. 8 A,這時(shí)電動(dòng)機(jī)正常 工作,則吸塵器的效率為務(wù)少?課后練習(xí)與提高.關(guān)于電功,下列說法中正確的有A. 電功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力所做的功B. 電功是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能c.電場(chǎng)力做功使電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的量度D.電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí)的電功率和熱功率相等2. 一盞電燈

8、直接接在恒定的電源上,其功率為100w,若將這盞燈先接上一段很長(zhǎng)的導(dǎo)線后,再接在同一電源上,在 導(dǎo)線上損失的電功率是 9w,那么此時(shí)電燈實(shí)際消耗的電功率 將A. 大于 91wB. 小于 91wc. 等于 91wD.條件不足,無法確定3. A 、B、 c 三個(gè)燈泡如圖所示的方式連接時(shí),各自消耗 的實(shí)際功率相同,則 PA:PB:Pc 為A.1:1:1B.1:2:2c.2:1:1D.1:4:44. 圖中 R仁4Q , R2=9Q , R3=18Q。通電后()A. 經(jīng)R1¬和R3的電流之比I1 : 13=3 : 1B. R1兩端的電壓和 R3兩端的電壓之比 U1: U3=4: 9c.三

9、個(gè)電阻消耗的電功率之比P1: P2: P3=2: 1: 2D.三個(gè)電阻消耗的電功率之比P1: P2: P3=2: 2: 15. 兩個(gè)電阻,R1=8 Q ,R2=2 Q ,并聯(lián)在電路中.欲使這兩 個(gè)電阻消耗的電功率相等 , 可行的辦法是()A. 用一個(gè)阻值為 2Q的電阻與R2串聯(lián)B. 用一個(gè)阻值為 6Q的電阻與R2串聯(lián)c.用一個(gè)阻值為6Q的電阻與R1串聯(lián)D.用一個(gè)阻值為2Q的電阻與R1串聯(lián)6. 理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為 R1,它與電熱絲電阻值 R2串聯(lián)后接到直流 電源上,吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為 U,電流為I消耗的

10、功率為P, 則有()ABcD7. 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻 r=1 Q,與一阻值R=10Q的 電阻串聯(lián),當(dāng)所加電壓U=150V電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓表示 數(shù)100V,求電動(dòng)機(jī)消耗的功率及輸出的機(jī)械功率。8. 如圖所示是電飯煲的電路圖, S1 是一個(gè)限溫開關(guān), 手動(dòng)閉合,當(dāng)此開關(guān)的溫度達(dá)到居里點(diǎn)(103 C)時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開;S2是一個(gè)自動(dòng)溫控開關(guān),當(dāng)溫度低于60C時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合,溫度高于80 C時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開,紅燈是加熱狀態(tài)時(shí)的指示 燈,它在保溫狀態(tài)下是不亮的, 黃燈是保溫狀態(tài)下的指示燈。限流電阻 R仁R2=50(D,加熱電阻絲 R3=50Q,兩燈的電阻不計(jì)。(1) 根據(jù)電路分析,敘述電飯煲煮飯的全過程(

11、包括加熱和保溫的過程)。(2) 簡(jiǎn)要回答,如果不閉合開關(guān)S1,電飯煲能將飯煮 熟嗎?(3) 計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下,電飯煲的消耗功率 之比。9. 一臺(tái)國(guó)產(chǎn)XQB313型全自動(dòng)洗衣機(jī)說明書中所列的 主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表,試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計(jì)算:額定電壓220 V額定頻率50Hz額定洗衣、脫水功率360w額定洗衣、脫水容量3kg整機(jī)質(zhì)量33kg外形尺寸mm 3這臺(tái)洗衣機(jī)在額定電壓下洗衣或脫水時(shí),通過洗衣機(jī)的電流是多大?如洗衣、脫水的累計(jì)時(shí)間為40min ,則洗衣機(jī)耗電多少?2.5焦耳定律學(xué)案導(dǎo)學(xué)參考答案電風(fēng)扇風(fēng)葉被卡住后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為純電阻,通過電風(fēng)扇的電流1=A=11A電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P=IU=11 X 220w=2420w電動(dòng)機(jī)發(fā)熱丄力率P 內(nèi)=I2R=112 X 20w=2420w預(yù)習(xí)內(nèi)容.電能自由電荷靜電力電勢(shì)能2. 電內(nèi)當(dāng)堂檢測(cè)、D2、Be4、c5、B6、AD7、1.5w , 8w& 31w9、60 %.課后練習(xí)與提高、Ac2、B3、D4、Ac5、A6、AD7、P=IUm=5X 100=500wP 熱=l2r=25w P 機(jī)=P-P 熱=500-25=475w&電飯煲盛上食物后,接上電源,S2自動(dòng)閉合,同時(shí)把手動(dòng)開關(guān) S1關(guān)閉,這時(shí)黃燈短路紅燈亮,電飯堡處于加 熱狀態(tài),加熱到8

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