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物理3-1学案（2.5焦耳定律）

上传时间: 2014-08-23

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2.5 《焦耳定律》导学案

【学习目标】

1．理解电功及电功的公式，能利用公式进行有关计算

2．理解电流做功的实质上是电场力对电荷做功，并转化为其他形式能

3．理解电功率的概念、公式以及电功率和热功率的区别和联系．

【重点难点】

电功率和热功率的区别和联系。

【学法指导】

认真阅读教材，体会电功和电热、电功率和电热功率的区别和联系。体会电动机问题的解决方法

【知识链接】

电场中两点间电势差为U，在这两点间移动电荷q，电场力所做的功怎样计算？

【学习过程】

一、电功和电功率

一段导体两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量为：______________，电场力做功即：

1、电功

（1）电功：

表达式：

（2）在国际单位制中电功的单位是

注意：常用单位有千瓦时（kW·h）1kW·h＝3.6×106J

2、电功率

电功率：

表达式：

电功率表示电流做功的快慢

（2）在国际单位制中电功率的单位是

（3）额定功率和实际功率：

用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率．

尝试应用1

1、三电阻串联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，电路总电压为U，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则 P1：P2：P3等于（）

2：3：6 B．6：3：2 C．1：2：3 D．3：2：1

2、三电阻并联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，干路电流为I，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则P1：P2：P3等于（）

A．2：3：6 B．6：3：2

C．1：2：3 D．3：2：1

3、一个电炉额定电压为220V，额定功率为800W，如果接入110V电路中，实际消耗的功率为多大？

二、焦耳定律：

1、内容:

2、表达式：

注意：焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．

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．

3、电功率和热功率

（1）电功率：电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程

表达式：P=UI

（2）热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率

表达式：P=I2R[来源:学.科.网]

纯电阻电路：电能 → 内能

W → Q

UIt → I2Rt

电功 = 电热W=Q= = =

电功率=热功率：P =P热 = = =

非纯电阻电路：电能 → 内能+其它形式的能

W→W 内 +Q

UIt＞ I2Rt

电功：W= 电热：Q=

电功率：P= 热功率：P热=

尝试应用2

1、对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）

A．P=I2R B．P=U2/R

C．P=UI D．P=W/t

【训练测试】

1．计算用电量时，常用的单位是“度”，对此，下列说法中正确的是 (　　)

A．1度等于3.6×103kW·h

B．1度等于3.6×106J

C．“度”是电功率的单位

D．“度”是电功的单位

2．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量(　　)

A．日光灯最多　　　　　　 B．电烙铁最多

C．电风扇最多 D．一样多

3．小明家的保险丝突然熔断，不可能的原因是 (　　)

A．家用电器的总功率过大

B．导线绝缘皮损坏，火线、零线直接接触，造成短路

C．火线断路[来源:学.科.网]

D．灯座里的电线发生短路

4．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V,40W”的灯泡，下列说法正确的是(　　)

A．接在110V的电路上时的功率为20W

B．接在110V的电路上时的功率为10W

C．接在440V的电路上时的功率为160W

D．接在220V的电路上时的功率为40W

5．如图为常见的家用电器，关于它们正常工作时的电流，下列说法中合理的是(　　)

A．电风扇约为2A B．电冰箱约0.7A

C．电饭煲约0.08A D．微波炉约100A

6．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是 (　　)

[来源:Z,xx,k.Com]

A．P＝I2R B．P＝

C．P＝IU D．P＝

【参考答案】

1．答案：BD

解析：“度”是电功的单位，1度等于1kW·h，而1kW·h＝3.6×106J，故选项B、D正确．[来源:学科网ZXXK]

2．答案：B

解析：电烙铁是纯电阻用电器．即以发热为目的，电流通过它就是用来产热．而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)．综上所述，只有B正确．

3．答案：C

解析：保险丝熔断是由于电路的电流过大造成的，用电功率过大和电路中有短路都是原因之一．因此，选项A、B、D都有可能造成电路中的电流过大使保险丝熔断．火线断路，电路中没有电流通过，不可能使保险丝熔断，故正确答案应选C.[来源:学科网]

4．答案：BD

解析：由P额＝得灯泡的电阻R＝Ω＝1210Ω

∴电压为110V时，P＝＝W＝10W

电压为440V时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P＝0.

5．答案：B

解析：本题考查日常生活中常见的家用电器：把电能转化为热能的电器是大功率电器，一般在几百瓦到几千瓦左右；电风扇功率比较小，一般在十几瓦左右；冰箱功率在几百瓦左右．

6．答案：C

【学习反思】

对于含有电动机的电路，欧姆定律为何不适用？从能量转化的角度应该怎样理解？[来源:Z.xx.k.Com]

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