《高中物理（人教版）選修3-1 第2章 第5節(jié)　焦耳定律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理（人教版）選修3-1 第2章 第5節(jié)　焦耳定律（34頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 第五節(jié)焦耳定律 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 從電能向其他形式能的轉(zhuǎn)化來理解電功及電功率 理解電功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 2 掌握焦耳定律 明確電功和電熱的區(qū)別 知道純電阻和非純電阻電路 重點難點 電功 電熱和電功率 熱功率的理解和計算 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第五節(jié)焦耳定律 課前自主學(xué)案 課前自主學(xué)案 一 電功和電功率1 電功 1 定義 對電荷做的功 2 表達式 W qU IUt 即電流在一段電路中所做的功等于這段電路兩端的電壓U 電路中的電流I和通電時間t三者的乘積 3 單位 符號為J 4 物理意義 反映電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少 靜電力 焦耳 5 對電功的理解 電流做功的實質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功 自由電荷在靜電力作用下沿靜電力的方向做定向移動 結(jié)果電荷的電勢能減小 其他形式的能增加 即電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程 電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 2 電功率 1 定義 內(nèi)電流所做的功 2 表達式 P 3 單位 符號為W 4 物理意義 表示電流做功的 5 用電器的額定功率和實際功率 額定功率 用電器長期正常工作時的 也就是用電器加上額定電壓 或通以額定電流 時消耗的電功率 單位時間 UI 瓦特 快慢 最大功率 實際功率 用電器 時消耗的電功率 為了保證用電器不被損壞 要求實際功率不能大于其額定功率 二 焦耳定律1 焦耳定律 1 內(nèi)容 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 的二次方成正比 跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成 2 表達式 Q 2 熱功率 1 定義 單位時間內(nèi)放出的 2 表達式 P 實際工作 電流 正比 I2Rt 熱量 I2R 思考感悟公式Q I2Rt可以應(yīng)用于非純電阻電路嗎 為什么 提示 可以 因為Q I2Rt適用于任何電路 核心要點突破 2 電路消耗的總功率與各部分功率的關(guān)系無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路 電路消耗的總功率都等于各電阻消耗的功率之和 特別提醒 1 求解串 并聯(lián)電路中的功率分配問題 比例法求解會使問題簡化 但一定要找準(zhǔn)是正比還是反比關(guān)系 2 當(dāng)分析用電器的功率問題時 既要分清用電器的特點 還要明白求的是總功率還是發(fā)熱功率 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 1 如圖2 5 1所示為某兩個電阻的U I圖象 則R1 R2的值和把兩電阻串聯(lián)后接入電路時消耗功率之比P1 P2及并聯(lián)后接入電路時消耗功率之比P1 P2 分別是 A 2 12 11 2B 2 11 22 1C 1 21 22 1D 1 22 11 2 圖2 5 1 解析 選A 由U I圖象可知 R1 R2 2 1 把R1 R2串聯(lián)接入電路 由P I2R知P1 P2 R1 R2 2 1 并聯(lián)時P1 P2 R2 R1 1 2 故A選項正確 二 純電阻電路和非純電阻電路1 兩種電路的比較 三 有關(guān)電動機的三個功率1 電動機的特性電動機是一種非純電阻用電器 它把電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能 在電路計算中 歐姆定律不再適用 2 輸入功率 電動機的總功率 由電動機電路的電流和電壓決定 計算 P總 UI 3 輸出功率 電動機做有用功的功率 如圖2 5 2所示 P出 mg v 設(shè)重物勻速上升 圖2 5 2 特別提醒 當(dāng)電動機因故障或其他原因不能轉(zhuǎn)動時 相當(dāng)于一個純電阻電路 課堂互動講練 定兩只標(biāo)有 110V40W 的燈泡L1和標(biāo)有 110V100W 的燈泡L2及一只最大阻值為500 的滑動變阻器R 將它們接在220V的電路中 在圖2 5 3所示的幾種接法中 最合理的是 圖2 5 3 思路點撥 該題所謂的最合理就是既能使兩個燈泡正常發(fā)光 又能使滑動變阻器消耗的功率最小 此時電路中的電流應(yīng)該最小 精講精析 由L1 110V 40W L2 110V 100W 可知R1 R2 由串 并聯(lián)電流電壓特點可知A D中L1 L2一定不會同時正常發(fā)光 雖然B C能使L1 L2同時正常發(fā)光 但B中P總 2 P1 P2 C中P總 2P2 所以選C 答案 C 題后反思 求解這類問題 首先要明確電路中各元件之間的連接關(guān)系 再利用串 并聯(lián)電路的一些性質(zhì)和功率分配關(guān)系 求出各元件消耗的功率 電路中消耗的總功率等于各元件消耗的功率之和 變式訓(xùn)練1如圖2 5 4所示 R1和R2都是 4W 100 的電阻 R3是 1W 100 的電阻 則AB間允許消耗的最大功率是 W 圖2 5 4 答案 6 在研究微型電動機的性能時 可采用如圖2 5 5所示的實驗電路 當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R 使電動機停止轉(zhuǎn)動時 電流表和電壓表的示數(shù)分別為0 5A和1 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15 0V 求這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率和電動機的線圈電阻 圖2 5 5 思路點撥 解答本題應(yīng)把握以下兩點 1 電動機不轉(zhuǎn)時相當(dāng)于純電阻 由歐姆定律求線圈電阻 2 根據(jù)能量守恒求電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率 答案 22 0W2 規(guī)律總結(jié) 對于純電阻電路和非純電阻電路應(yīng)從能量轉(zhuǎn)化的角度區(qū)分 而不能簡單地認為只要是電動機的電路就是非純電阻電路 當(dāng)電動機不轉(zhuǎn)動時 消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 此時它就是一個純電阻 當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時 消耗的電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能 此時電路才是非純電阻電路 變式訓(xùn)練2如圖2 5 6所示 電路電壓為60V 內(nèi)阻不計 電阻R 2 電動機的內(nèi)阻R0 1 6 電壓表的示數(shù)為50V 電動機正常工作 求電動機的輸出功率 圖2 5 6 答案 210W 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點此進入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全