2019高二物理选修31第二章：25焦耳定律（无答案）语文

第二章 5.焦耳定律

【课标转述】

本章是3-1模块的第二章,主要是运用欧姆定律等物理规律,围绕着串、并联电路，对电流、电压、电动势等物理量进行分析讨论，

【学习目标】

1．能说出电能、电功率的概念，能说出公式的物理意义。

2．能叙述电功和电热的关系。能说出公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。

3．能够叙述非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功与电热的关系。

4．能够运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

【学习流程】

温故知新

1．功W跟完成这些功所用 的比值叫功率，用 表示功率，则有P= 。功率的单位是 ，简称 ，用符号 表示。“功率”是描述力对物体做功 的物理量。

2．铅蓄电池是太阳能供电系统的器件，它的功能是吧太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用。某太阳能电池板给一电动势为15V的铅蓄电池充电时的电流为4A，充电10小时充满。该蓄电池储存了多少电能？

一、电功和电功率

活动1、自主学习P53，完成下列问题：

1、电功（W）：

所谓电功就是电流做功，电流做功的过程就是 转化为 的过程。实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功，

公式：W= ，单位 符号 。

推导：

2、电功率（P ）

（1）定义： 内电流所做的功叫做电功率。即P = 。

（2）公式：电流在一段电路上做功的功率P等于 与 的乘积。即P = ；单位：国际单位制中： 。

二、焦耳定律

活动2：1、仔细分析P53-54，理解焦耳定律的理论推导过程，并把推导过程写到下面：

2、焦耳定律的内容：

3、热功率的表达式：

思考：1）电功一定等于电热吗？为什么？焦耳定律是怎么得到的？有限制条件吗？

2）什么情况下电功不等于电热？它们有什么关系？欧姆定律还能用吗？

【知识补充】 纯电阻电路和非纯电阻电路

（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。 这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.

（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等. 这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt（即欧姆定律U=IR不再适用），应该是W=E其他＋Q.

（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在 电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I 2R t=；在非纯电阻电路中，电功 电热，这时电功只能用 计算，电热只能用 计算，两式不能通用。

例1 一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W，问：

（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？

（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？

（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？

【检测反馈】

1. 用电器两端电压220V，这意味着( )

A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J

B.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量

C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W

D.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J

2. 一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(灯泡电阻不变)，则有( )

A.灯泡的实际功率为50W B.灯泡的实际功率为25W

C.通过灯泡的电流为额定电流的1/2 D.通过灯泡的电流为额定电流的1/4

4.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为和，可以断定( )

A.〉 B.〈

C.= D.无法确定

5一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

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）

7.一台直流电动机线圈电阻r =1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。

　　

学后反思：

课后作业：

 　问题与练习3、4、5

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