新课标人教版物理选修3-1 2.5 焦耳定律 导学案（无答案）

25 焦耳定律
课前篇（学会自主学习——不看不清）
【学习目标】
1．了解电功、电功率的概念．
2．掌握公式W＝UI、P＝IU、Q=I2Rt（P=I2R）及适用条件．
3．知道电路中电能与其他形式能转化关系，会区分电功与电热．
4．解决简单的非纯电阻电路问题．
【知识储备】
1．欧姆定律的内容及表达式：
2． 串、并联电路的特点：串
并
3． 能量守恒定律的理解：
【自主预习】
1．电功
(1)实质：导体中的 对自由电荷的 做功．电流做功的过程是 转化为其他形式能的过程．
(2)公式：W＝ ．
(3)单位： ，符号： ．
电功的推导：
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的
(2)公式：P＝
(3)单位： ，符号： ．
电功率的理解：
3．焦耳定律和热功率
(2)焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比，跟导体 及
正比．表达式：Q＝
(2)热功率：单位时间内的发热量，即P＝
焦耳定律的推导：
4．电功和电热的关系：W Q（说明理由）
电功和电热的区别：
【我的困惑】
课上篇（学会合作交流——不议不明）
【要点突破】
【典例剖析】
【例1】关于电功，下列说法中正确的有（ ）
A．电功的实质是电场力所做的功
B． 电功是电能转化为内能
C．电场力做功是电能转化为其他形式能量的量度
D．电功是电能转化为机械能
【例2】一个“220V，100W” ( http: / / www.21cnjy.com )的灯泡，接在110V的电源上，该灯泡额定功率为 W，实际功率为 W．（不考虑温度变化的影响）
【例3】一个电动机，线圈电阻是0．4Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A．求：
（1）这台电动机每分钟所做的电功是多少？
（2）这台电动机每分钟产生的热量是多少？
（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？
【达标检测】
1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是(　　)
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻的电路
C．在不是纯电阻的电路中，UI>I2R
D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
2．通过电阻R的电流强度为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2时，则在时间t内产生的热量为（ ）
A．4Q B．2Q C． Q/2 D． Q/4
3．电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则(　 　)
A．电路中的电流为0．6 A
B．电阻R2的阻值为20 Ω
C．三只电阻两端的总电压为21 V
D．电阻R3消耗的电功率为3．6 W
4．一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ）
A．电动机的输出功率为U2／R B．电动机的发热功率为I2R
C．电动机的输出功率为IU-I2R D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R
附加题：
5．电饭锅工作时有两种状态:一种是 ( http: / / www.21cnjy.com )锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态．如图所示是电饭锅电路的示意图，S是用感温材料制造的开关，R1是电阻，R2是供加热用的电阻丝．
(1)试判断开关S接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，说明你的理由．
(2)如果要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的一半，R1/R2应是多大
课后篇（学会应用与拓展——不练不通）
1．一只普通家用照明白炽灯泡正常发光，通过它 ( http: / / www.21cnjy.com )的电流值与下列哪一数值较为接近
A．20A B． 2A C． 0．2A D． 0．02A
2．对于由金属电阻丝做成的电热用电器，下列说法正确的是 （ ）
A．如果额定功率相同，额定电流大的用电器电阻大
B．如果额定功率相同，额定电流大的用电器电阻小
C．如果额定电压相同，额定功率大的用电器电阻大
D．如果额定电流相同，额定功率大的用电器电阻大
3．有两个电阻R1和R2,且R1>R2,下列说法正确的是 （ ）
A．由公式P=I2R可知,电阻大的消耗的功率多,所以有P1>P2
B． 由公式P=U2/R可知,电阻小的消耗的功率多,所以有P1C． 由公式P=IU可知,消耗的功率多少与电阻无关,所以有P1=P2
D．在所加电压相同的情况下,由公式P=U2/R可知,有P14．两只额定电压相同，额定 ( http: / / www.21cnjy.com )功率之比为2∶1的电灯，若把它们串联在电路中，则它们消耗的实际功率之比为 （ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．1∶1
5．如图所示A、B两点间 ( http: / / www.21cnjy.com )电压为18V，R1=0．2Ω，电动机M的内阻也是0．2Ω，线路中的电流是25A，则此电路中电能转化为机械能的效率是 （ ）
A．72％
B．28％
C．55．6％
D．44．4％
6．直流电动机线圈的电阻为R，当电动机 ( http: / / www.21cnjy.com )正常工作时，通过的电流强度为I，电动机两端的电压是U，则电动机的热功率_________，消耗功率是________，对外输出功率是____
7．如图所示，三个阻值相同的电阻接在电路中，已知三个电阻的额定功率均为10W，则AC间允许消耗的最大功率是多少？
8．电动机的额定电压是110V，额定功率是2．2kW，线圈的电阻是0．5Ω,求：
（1）电动机正常工作时的电流多大？
（2）1s时间内线圈上产生的热量是多少？
（3）1s时间内转化的机械能有多少？
（4）用此电动机提升质量为100kg的重物，匀速运动时的速度多大？
A
B
C
R
R
R