電功和焦耳定律(一)

電功率和焦耳定律數(shù)學初三教學目標：1．會測小燈泡的電功率2．會進行電功率的綜合計算3．知道焦耳定律的內容4．理解焦耳定律的公式5．知道電熱器的原理，并能聯(lián)系實際一、關鍵問題的歸納（一）測小燈泡的電功率1．實驗原理：P=UI．2．實驗器材：電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡、開關、導線、電源．3．實驗電路圖：如圖22-1所示．如圖22-14．實物圖：如圖22-2所示．圖22-25．注意幾點：（1）在連接電路的過程中，開關應斷開，接通電路前，應將滑動變阻器的滑片P移到最大值的位置．（2）要能正確讀出電流表和電壓表的示數(shù)，并能計算出功率值．（3）在連實物時導線不要交叉，應根據要求選擇電壓表和電流表的量程，若沒有明確要求就選最大量程．（二）電功率的計算電功率的習題屬于電學綜合題，要應用（歐姆）定律、電功、電功率的知識解題，要注意以下幾點：1．解題前應首先弄清電路的連接方式．2．弄清電壓表、電流表測哪部分電壓或電流．3．明確電路中引起電路結構變化的因素是開關S的通斷還是滑動變阻器的滑片P的移動．4．電路復雜時最好畫出等效電路．5．在電路中要抓住不變量：一般認為電源電壓和定值電阻是不變的．6．找出各量之間的關系，列出關系式求解．（三）焦耳定律1．電流的熱效應電流通過導體會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應．2．電流通過導體產生的熱量與什么量有關電流通過導體產生的熱量與導體兩端的電壓、通入的電流和通電時間有關．3．焦耳定律（1）內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律．（2）公式：．（3）單位：公式中的各量均采用國際單位．（4）導出公式：當W=Q時，有Q=UIt，

4．電熱的作用（1）電熱的利用．①電熱器：利用電流熱效應來加熱的設備．②電熱器的實例：電爐、電熨斗、電飯鍋、電烤箱等．③電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體．發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的．④電熱器的優(yōu)點：清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節(jié)溫度．（2）防止電熱的危害的措施——散熱．①利用風扇散熱．②加大電機表面外殼的面積．③電視等用散熱窗散熱．1．有關黑匣子問題例1如圖1（a）所示，電路兩端電壓為6V且保持不變，滑動變阻器最大阻值為20Ω，定值電阻圖1（1）當滑片P在b端、只閉合時，電路的總功率為1.44W，求通過電阻的電流；（2）當滑片P在中點時，只閉合

A的示數(shù)是0.3A，通過計算，在圖中虛線框內畫出接入電路的情況；（3）當P在a端、同時閉合時，求虛線框內電阻消耗的功率．解當滑片P在b端、只閉合時，設此時虛線框內等效電阻為R′，由于此時R′與變阻器串聯(lián)，依據題意得由（1）（2）得將代入式（3）得R′=5Ω可知在虛線框內應接一個5Ω電阻，但怎樣接，還應依據題中所給條件判斷．當滑片P在中點時，變阻器阻值為10Ω，設此時接入虛線框內的等效電阻為R″，該等效電阻R″與變阻器接入電路的那部分電阻串聯(lián)，則，解得R″=10Ω．兩電阻R′=5Ω，R″=10Ω的連接方法如圖22-9（b）所示．圖中R′即為已給的電阻，R″即為已給的．再結合電路圖，依據已知條件進行求解．．當P在a端時，同時閉合，變阻器阻值為零,并聯(lián)，則答案（1）通過的電流為0.24A；（2）電路圖如圖22-9（b）所示；（3）均閉合時，虛線框內電阻消耗的電功率為

10.8W．例2如圖2所示，電路兩端的電壓U不變，當滑動變阻器的滑片P位于中點、閉合、斷開時，消耗的功率是6.75W．將滑片從中點移至左端，電流表先后的示數(shù)之比是5：4，消耗的功率變?yōu)?，此時再將閉合、斷開，消耗的功率是8W，消耗的功率為求與的比值．圖2解根據題意畫出等效電路，然后根據串、并聯(lián)電路的特點列出方程求解．當閉合、斷開、滑片從中點移至左端時，等效電路如圖3所示．圖3解得閉