3.3 焦耳定律 学案 (2)

3.3
焦耳定律
学案2
【学习目标】　
1．理解电功和电功率的概念和公式并能进行有关的计算
2．掌握焦耳定律，会用焦耳定律计算相关问题
3．了解焦耳定律在生活、生产中的应用。
【学习重点】　
焦耳定律
【知识要点】　
1、所谓电流做功，实质上是导体中的________对自由电荷做功。
2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电路电流的___________，跟导体的_______跟通电的时间成__________。
3、电热Q=______，热功率P=______。
4、在纯电路中，如由白炽灯、电炉丝等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时W=Q，则计算电功和电热时，可采用公式W=Q=______=______=______=Pt中的任一形式进行计算。
在非纯电路中，如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功将电能除转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，但仍遵从能量守恒。此时有W＞Q，则计算电功只能用公式W=________，计算电功率只能用公式P=_____进行计算；计算电热只能用公式Q=________，计算电热功率只能用公式P=_____进行计算。
【典型例题】　
例
如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6Ω，R=10Ω，U=160V，电压表的读数为110V，求：
（1）通过电动机的电流是多少？
（2）输入到电动机的电功率是多少？
（3）在电动机中发热的功率是多少？
（4）电动机工作1h所产生的热量是多少？
（1）设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则U1=110V，U2=U-U1=（160-110）V=50V
通过电动机的电流为I，则I==A=5A
（2）输入到电功机的电功率P电，P电=U1I=110×5W=550W
（3）在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=52×0.6W=15W
（4）电动机工作1h所产生的热量Q，Q=I2rt=52×0.6×3600J=54000J
【反思】
收获
疑问
【达标训练】　
1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（
C
）
A．由Q=I2Rt可知，电炉的发热量减少
B．由Q=UIt可知，电炉的发热量不变
C．由Q=可知，电炉的发热量增加
D．无法确定
2．如图所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω.当电键S断开时，电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是（
BD
）.
A．I=1.5A
B．I＜1.5A
C．P=15W
D．P＜15W
3.如图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A灯“10V，10W"，B灯"60V，60W”，c灯"40V，40W"，D灯"30V，30W".在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是（
B
）.
A．PB＞PD＞PA＞PCB．PB＞PA＞PD＞PC
C．PB＞PD＞PC＞PA
D．PA＞PC＞PD＞PB
4.两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示电路中最合理的是图（
C
）.
5.有一电热器上标有“220V，40Ω”字样，用这个电热器在额定电压下将质量是2kg、初温度为20℃的水煮沸，若电热器的效率为50%，需要__________
s时间？
1221.8
6．如图所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，则电动机线圈的电阻为__________.
4Ω