2019-2020年高中物理 05、焦耳定律导学案 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理 05、焦耳定律导学案 新人教版选修3-1 【学习目标】：1、从能量转化的角度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，理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路。【前置作业】：1、电功（W）：（1）定义：所谓电流做功，实质上是导体中的 对自由电荷的 在做功。（2）表达式：电流在一段电路中所做的功等于这段电路 、电路中的 、 三者的乘积，即W = 。（3）单位：国际单位制中： ；常用单位： 。（4）物理意义：反应了 转化为 的多少。2、电功率（P ）（1）定义： 内电流所做的功叫做电功率。（2）表达式：电流在一段电路上做功的功率等于 与 的乘积。即P = 。（3）单位：国际单位制中： 。（4）物理意义：表示电流做功的 。（5）额定功率：用电器在 （填“额定”或 “实际”）电压下工作所消耗的电功率。（6）实际功率：用电器在 （填“额定”或 “实际”）电压下工作所消耗的电功率3、焦耳定律：（1）焦耳定律：内容： 。表达式：电热Q = 。（2）热功率（P）：定义： 的发热功率称为热功率。表达式：P = 。【课堂探究】1、试从能量转化的角度分析电功和电热的关系：（1）W = Q 时：（2）W Q 时：结论：2、区分纯电阻电路和非纯电阻电路：例题：一个电动机，线圈电阻是0.4，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。则：（1）电动机消耗的电功率是多少？（2）电动机线圈产生的热功率是多少？（3）电动机每分钟所做的机械功有多少？针对训练：1、关于公式： P =IU 、 P =I 2R 、 P =U 2/R ，下述正确的是： （难度C）A公式适用于任何电路的电功率B公式适用于任何电路的电功率C公式、均适用于任何电路的电功率D以上说法均不正确2、两个绕线电阻分别标有“100、10w”和“20、40W”，则它们的额定电流之比为：（难度B）3、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R。设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内：（难度A）A电炉和电动机产生的电热相等B电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C电炉两端电压小于电动机两端电压D电炉和电动机两端电压相等4、一个标明“1k，10W”的电阻，允许通过的最大电流为 ，允许加在这个电阻两端的最大电压为 。当这个电阻两端的电压为40V时，它消耗的实际功率为 。（设电阻阻值不随温度变化）（难度C）5、“220V、5.5kW”的电动机，电阻为0.4，它在正常工作时的电流为 A，1s钟内产生的热量是 J，1s内有 J的电能转化为机械能。（难度B）6、如图4，为用直流电源给蓄电池充电的电路。若蓄电池的内阻为r，电流表和电压表的示数分别为I和U，则输入蓄电池的功率为 ，蓄电池的发热功率为 ，电能转化为化学能的功率为 。（难度A）【学后反思】通过以上的学习，你有哪些收获？总结一下吧巩固练习：一、选择题1、关于电功和焦耳热，下列说法错误的是A.在纯电阻电路中，计算电功可用公式W = I 2RtB.在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W = I 2RtC.在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q = I 2RtD.在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q = UIt2、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。3、两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是A额定电压高的灯泡较亮B额定功率大的灯泡较亮C接在电压高的电路两端的那盏灯较亮D在电路中实际功率大的灯较亮4、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 AU4V BU=8V CE16J DE=32J5、把6个相同的小灯泡如图9所示接成甲、乙两种形式，调节变阻器R1和R2使灯泡都能正常发光，这时R1和R2消耗的电功率分别为P1和P2，则P1和P2的大小关系为A.P13P2 B.P23P1 C.P1=3P2 D.P2=3P1二、计算题6、电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。如图11是电饭锅的电路图，R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝。（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由。（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1：R2应该是多大？7、如图5所示，线路的电压U=220V，每条输电线的电阻r=5，电炉A的电阻RA=100。求电炉A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个阻值相同的电炉B，两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少？8、四盏灯泡接成如图12所示电路。灯泡a、c的规格为“220V、40A”，灯泡b、d的规格为“220V、100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。请排列这四盏灯泡实际消耗功率大小的顺序。9、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）10、如图2所示，用直流电动机提升重物，重物的质量m=50kg，电源供电电压为110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5A，则电动机线圈的电阻为多少？（g取10m/s2）【问题反思】1、错题内容归纳2、错误原因3、我的困难