1、 中學(xué)高二年級物理學(xué)科導(dǎo)學(xué)案 課題名稱：2.5 焦耳定律 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1理解電流熱效應(yīng)的本質(zhì) 2掌握焦耳定律，并能進(jìn)行有關(guān)計算 3理解電功和電熱的關(guān)系，能區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱重點 焦耳定律難點 電功和電熱之間的聯(lián)系和區(qū)別自主學(xué)習(xí)1、電功（1）定義：電流流過導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場力作用下發(fā)生 ，在驅(qū)使自由電荷定向移動的過程中，電場力對自由電荷做了 ，也就是通常說的電流做的功，簡稱電功。（2） 公式：W=qU= .在純電阻電路中還可寫成：W= = 。（3） 國際單位： （符號J） 常用的單位還有：千瓦時（kWh）,亦成為度，1kWh= J 。2、 電功率（1） 定義： 內(nèi)

2、電流所做的功叫做電功率。（2） 公式：P=W/t= ,是計算電功率普遍適用的公式。在純電阻電路中還可寫成：P= = 。（3） 單位： （符號W）。（4） 額定功率：用電器在 時的 功率稱為額定功率。 3、 焦耳定律（1） 內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的 成正比，跟導(dǎo)體的電阻成 ，跟通電時間成 。（2） 公式：Q= ，對純電阻電路還可寫成Q= = 。注意：焦耳定律是電流熱效應(yīng)的實驗定律，凡是計算電熱，都應(yīng)選用焦耳定律。4、 電熱功率（1） 定義： 內(nèi)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量叫做電熱功率。（2） 公式：P= ，在純電阻電路中還可以寫成：P= = 。 1.電流做功的多少等于 轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)

3、量；所謂電流做功，實質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場對 的 力在做功，電荷的 減小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。2.電流通過用電器時把 能全部轉(zhuǎn)化為 能，這樣的電路叫做純電阻電路。同步導(dǎo)學(xué) 1.電功和電功率（1）電功是電流通過一段電路時，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（電場能、機械能、化學(xué)能或內(nèi)能等）的量度。（2）W= qU=UIt是電功的普適式，P= UI是電功率的普適式，適用于任何電路。2.焦耳定律和熱功率（1）電熱則是電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.（2）Q=I2Rt是電熱的計算式，可以計算任何電路中電流I 通過電阻R時在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計算式，3.電功和

4、電熱（1）在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.（2）在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（例如電流通過電動機，電動機轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為機械能）；另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2R t（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應(yīng)該是W=E其他Q.（3）電功和

5、電熱是兩個不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t=；在非純電阻電路中，電功大于電熱，WQ，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。例1 一臺電動機，線圈電阻為0.4，當(dāng)它兩端所加電壓為220 V時，通過的電流是5A問：（1）電動機的輸入功率多大？（2）電動機每分鐘消耗電能多少？（3）電動機每分鐘產(chǎn)生的電熱多少？產(chǎn)生機械能多少？ 練習(xí) 1. 用電器兩端電壓220V，這意味著() A.1A電流通過用電器時，消耗的電能為220J B.1C正電荷通過用電器時，產(chǎn)生220J的熱量 C.1A電流通過用電器時，電流的發(fā)熱功率為220W

6、D.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時，電場力做功220J2. 一燈泡標(biāo)有“220V，100W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化)，則有()A.燈泡的實際功率為50W B.燈泡的實際功率為25WC.通過燈泡的電流為額定電流的 D.通過燈泡的電流為額定電流的3.下圖電路中，電燈L1、L2都標(biāo)有“220V，100W”；電燈L3、L4都標(biāo)有“220V，40W”將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )AL1 BL2 CL3 DL44.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定() A.B.C.=D.無法確定5

7、.一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當(dāng)它工作時，下述說法中錯誤的是 （ ）A電動機的輸出功率為U2R B電動機的發(fā)熱功率為I2RC電動機的輸出功率為IU-I2R D電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R6.有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1A。求：（1）電動機正常工作時的輸出功率 ； （2）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？（提示：電動機在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器）練習(xí) 1.關(guān)于電功，下列說法中正確的有()A.電功的實質(zhì)是電場

8、力所做的功 B.電功是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電場力做功使電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的量度 D.電流通過電動機時的電功率和熱功率相等2. 一盞電燈直接接在恒定的電源上，其功率為100W，若將這盞燈先接上一段很長的導(dǎo)線后，再接在同一電源上，在導(dǎo)線上損失的電功率是9W，那么此時電燈實際消耗的電功率將( )A.大于91WB.小于91WC.等于91WD.條件不足，無法確定3. 兩個電阻,R1=8,R2=2,并聯(lián)在電路中欲使這兩個電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是（ ）A用一個阻值為2的電阻與R2串聯(lián) B用一個阻值為6的電阻與R2串聯(lián)C用一個阻值為6的電阻與R1串聯(lián) D用一個阻值為2的電阻與R1串聯(lián)4理發(fā)用的電吹風(fēng)機中有電動機和電熱絲，電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動機線圈電阻為R1 ，它與電熱絲電阻值R2 串聯(lián)后接到直流電源上，吹風(fēng)機兩端電壓為U，電流為I消耗的功率為P，則有（ ）AB C D5.一臺直流電動機線圈電阻r =1，與一阻值R=10的電阻串聯(lián)，當(dāng)所加電壓U=150V，電動機正常工作時電壓表示數(shù)100V，求電動機消耗的功率及輸出的機械功率。6.一臺國產(chǎn)XQB3013型全自動洗衣機說明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計算