人教版物理选修3-1第二章第五节《焦耳定律》导学案（无答案）
文档属性
| 名称 | 人教版物理选修3-1第二章第五节《焦耳定律》导学案（无答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 63.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-11-16 12:11:30 | ||
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文档简介
2.5
焦
耳
定
律
【学习目标】
1．从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功和能量转化的关系
2．知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的应用
3．从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非电阻电路
【重难点】
学习重点：电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式
学习难点：电功和电热之间的联系和区别
【学习方法】体验式学习方法
类比学习方法
【预习自学】
1.电流做功的多少等于
转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对
的
力在做功，电荷的
减小，其他形式的能在增加；公式：W
=
，P
=
。
2.电流通过用电器时把
能全部转化为
能，这样的电路叫做纯电阻电路。
3.
是电功的普适式，
是电功率的普适式，适用于任何电路。
4.
是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I
通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；
是热功率的计算式。
5.电流做功的实质：
【合作探究】
一、体验：电能与其他形式能的转化
电烙铁：
电风扇：
手机电池充电：
一、电功和电功率
思考下列问题：
（1）电场力的功的定义式是什么
（2）电流的定义式是什么
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少
这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？
1.推导电功的表达式：
举例说明：不同的电器做功的快慢不同。
2.电功率：
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。
（2）定义式：P=IU
（3）单位：瓦（W）、千瓦（kW）
1kW＝W＝W
（4）P额是个定值，P实是个变值。
P额≥P实。
［说明］
1.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少
2.利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W
。
3.W=
qU=UIt是电功的普适式，P=
UI是电功率的普适式，适用于任何电路。
二．焦耳定律
1.观察实验：
1、电机工作时电压表和电流表的读数
记下：
U1
=
，I1
=
，
2、电机卡住时电压表和电流表的读数
记下：
U2
=
，I2
=
。
针对上面的数据：你有什么要说的吗？
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件．
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路．
2.焦耳定律
推导焦耳定律：
3.热功率：
（1）定义：
导体在单位时间内发出的热量
（2）公式：P热=Q/t=
（3）单位：W
kW
［说明］Q=I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I
通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；P=I2R是热功率的计算式。
4．电功率与热功率
请比较：两者的不同
【达标检测】
1.
加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（
）
A．P
B．/
r
C．
D．
2.
某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量m＝50kg，电源电动势E＝110V．不计内阻及各处的摩擦，当电
动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上
提升重物时，电路中的电流强度I＝
5A，由此可知电动机线圈的电阻
R＝
。
3.
把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。）
4.
把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路，调节变阻器，使电灯都正常发光．若两电路消耗的总功率分别为P1、P2，两个变阻器R1、R2消耗的电功率分别为P1'、P2'，则可以判定
(
)
(A)
P1＝2P2
(B)
P1＝P2
(C)
P1'＝2P2'
(D)
P1'＞2P2'
5.
一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为
（
）
A．U＝4V
B．U=8V
C．E＝16J
D．E=32J
6.
有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：
（1）电动机正常工作时的输出功率。
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）
7.
如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，M为一直流玩具电动机，其线圈电阻R1=2Ω，限流电阻R2=3Ω，电压表示数为3.6V，求玩具电动机得到的电功率和转化为机械能的功率．
焦
耳
定
律
【学习目标】
1．从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功和能量转化的关系
2．知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的应用
3．从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非电阻电路
【重难点】
学习重点：电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式
学习难点：电功和电热之间的联系和区别
【学习方法】体验式学习方法
类比学习方法
【预习自学】
1.电流做功的多少等于
转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对
的
力在做功，电荷的
减小，其他形式的能在增加；公式：W
=
，P
=
。
2.电流通过用电器时把
能全部转化为
能，这样的电路叫做纯电阻电路。
3.
是电功的普适式，
是电功率的普适式，适用于任何电路。
4.
是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I
通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；
是热功率的计算式。
5.电流做功的实质：
【合作探究】
一、体验：电能与其他形式能的转化
电烙铁：
电风扇：
手机电池充电：
一、电功和电功率
思考下列问题：
（1）电场力的功的定义式是什么
（2）电流的定义式是什么
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少
这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？
1.推导电功的表达式：
举例说明：不同的电器做功的快慢不同。
2.电功率：
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。
（2）定义式：P=IU
（3）单位：瓦（W）、千瓦（kW）
1kW＝W＝W
（4）P额是个定值，P实是个变值。
P额≥P实。
［说明］
1.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少
2.利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W
。
3.W=
qU=UIt是电功的普适式，P=
UI是电功率的普适式，适用于任何电路。
二．焦耳定律
1.观察实验：
1、电机工作时电压表和电流表的读数
记下：
U1
=
，I1
=
，
2、电机卡住时电压表和电流表的读数
记下：
U2
=
，I2
=
。
针对上面的数据：你有什么要说的吗？
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件．
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路．
2.焦耳定律
推导焦耳定律：
3.热功率：
（1）定义：
导体在单位时间内发出的热量
（2）公式：P热=Q/t=
（3）单位：W
kW
［说明］Q=I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I
通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；P=I2R是热功率的计算式。
4．电功率与热功率
请比较：两者的不同
【达标检测】
1.
加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（
）
A．P
B．/
r
C．
D．
2.
某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量m＝50kg，电源电动势E＝110V．不计内阻及各处的摩擦，当电
动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上
提升重物时，电路中的电流强度I＝
5A，由此可知电动机线圈的电阻
R＝
。
3.
把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。）
4.
把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路，调节变阻器，使电灯都正常发光．若两电路消耗的总功率分别为P1、P2，两个变阻器R1、R2消耗的电功率分别为P1'、P2'，则可以判定
(
)
(A)
P1＝2P2
(B)
P1＝P2
(C)
P1'＝2P2'
(D)
P1'＞2P2'
5.
一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为
（
）
A．U＝4V
B．U=8V
C．E＝16J
D．E=32J
6.
有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：
（1）电动机正常工作时的输出功率。
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）
7.
如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，M为一直流玩具电动机，其线圈电阻R1=2Ω，限流电阻R2=3Ω，电压表示数为3.6V，求玩具电动机得到的电功率和转化为机械能的功率．