3.3 焦耳定律 学案 (3)

3.3
焦耳定律
学案3
【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
3.知道电场力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程
【学习重点】　
焦耳定律
【知识要点】　
1、电功
(1)在电路各导体的自由电荷在______作用下发生______而形成电流，此过程中电场力对自由电荷做功。在一段电路中电场力所做的功，就是我们常说的电流做功，简称电功。
(2)公式:W=QU=IUt
(3)单位:焦耳(J)，常用的单位还有：千瓦时（kW·h）1kW
·
h=3.6106J
2、电功率
(1)定义:______________________________
(2)公式:P==IU
(3)单位:瓦特(W)１kW
=1000W
(4)用电器的额定功率和实际功率
用电器的额定功率是用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压时（或通以额定电流）时消耗的电功率。用电器的实际功率是用电器的实际工作时消耗的电功率。为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。
3、焦耳定律
(1)内容:______________________________________________________
(2)公式:Q
=
I2Rt
(3)注：焦耳定律是电流热效应的实验规律：凡是要计算电热都应首选焦耳定律
(4)电热:由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分叫电热.
【典型例题】　
例1
一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？
解析电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：r===1
电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为：
P入=IU=0.82=1.6W
电动机的机械功率：P机=P入-I2r=1.6-0.821=0.96W
总结此题是非纯电阻电路，要注意分清电功和电热的关系。电动机消耗的电能也就是电流的功W=IUt。电动机产生的热能必须用Ｑ=I2Ｒt来求。另外，还要应用能量守恒定律，W=Ｑ＋Ｅ(Ｅ为其他形式的能)或P入=P机+P热，其中P入=IU，P热I2R，P机为机械功率。
【反思】
收获
疑问
【达标训练】
1、供电电路电源的输出电压为U1，线路损失的电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路总电阻为R，线路损失的功率为（
BCD
）
A．
B．IU2
C．I2R
D．
2、白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡，有时可将断了的灯丝搭上，若将这只灯泡再接入电路中，其亮度与原来相比（
A
）
A．亮些
B．暗些
C．一样亮
D．都有可能
3、一盏电灯接在恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，那么此时电灯实际消耗的电功率将（
B
）
A.等于91W
B.小于91W
C.大于91W
D.条件不足，无法确定
4、一台电动机，额定电压是100V，电阻是1Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率为（
B
）
A．500W
B．25W
C．200W
D．475W
5、一根电阻丝，在1s内通过2C的电量时，消耗的电能是8J，若在相同时间内通过4C的电量时，电阻丝上所加电压U和消耗的电能W各是（
D
）
A．U=4V，W=16J
B．U=8V，W=16J
C．U=4V，W=32J
D.U=8V，W=32J
6、有一个电解槽，额定电压为220V，额定电流为2.0A，电阻为5.0Ω，当电解槽正常工作时，发热消耗的功率P热
=
__________W，在1min内有______J的电能转化为化学能。
20，25200