高中物理 第二章 恒定电流 第5节 焦耳定律教学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教学案VIP专享

第 5 节 焦耳定律1.电功是指电流通过一段电路所做的功，实质是静电力在这段电路中所做的功，其表达式为 W＝UIt。2．电功率是指单位时间内电流所做的功，表达式为 P＝。3．焦耳定律的表达式为 Q＝I2Rt，此式适用于任何电路。4．非纯电阻电路中，由于产热不可避免，所以非纯电阻电路的效率不可能达到 100%。一、电功和电功率1．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压 U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积。(2)公式：W＝IUt。(3)国际单位：焦，符号为 J。(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。即电功是电能转化为其他形式的能的量度。2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功。(2)公式：P＝＝IU。(3)单位：瓦，符号：W。(4)意义：表示电流做功的快慢。二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。2．表达式：Q＝I 2 Rt 。3．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。(2)公式：P 热＝＝I2R，单位：瓦特(W)。(3)意义：表示电流发热快慢的物理量。1．自主思考——判一判(1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。(×)(2)电功率越大，电功越大。(×)(3)1 千瓦时＝3.6×106 J。(√)(4)非纯电阻电路中，电热的表达式是 Q＝I2Rt。(√)(5)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。(×)(6)根据 I＝可导出 P＝，该公式用于任何用电器。(×)2．合作探究——议一议(1)用电器额定功率越大，接在电路中电流做的功越多，这样说法对吗？提示：不对。电流做功一方面与实际功率有关，另一方面还与通电时间有关，只有实际功率与时间乘积大时，电流做功才多。(2)标有“220 V 40 W”的白炽灯泡和“220 V 40 W”的电动机，把它们并联后接到220 V 的照明电路中，二者都能正常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？提示：不同。“220 V 40 W”的白炽灯通电时将电能全部转化为内能，而“220 V 40 W”的电动机，通电后消耗的电能大部分转化为机械能，剩余的小部分才转化为内能。串、并联电路中电功率的分析与计算1．串联电路功率关系2．并联电路功率关系3．结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和。[典例] 额定电压都是 110 V，额定功率 PA＝100 W，PB＝40 W 的电灯两盏，...