第 5 节 焦耳定律学 案课前预习学案一、预习目标初步了解焦耳定律,并能进行有关计算二、预习内容1.电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量;所谓电流做功,实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功,电荷的 减小,其他形式的能在增加;公式:W= ,P= 。2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能,这样的电路叫做纯电阻电路。三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1.理解电流热效应的本质2.掌握焦耳定律,并能进行有关计算3.理解电功和电热的关系,能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热二、学习过程1.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。(2)W= qU=UIt 是电功的普适式,P= UI 是电功率的普适式,适用于任何电路。2.焦耳定律和热功率(1)电热则是电流通过导体时,电能转化为内能的量度.(2)Q=I2Rt 是电热的计算式,可以计算任何电路中电流 I 通过电阻 R 时在 t 时间内产1生的热量(电热);P=I2R 是热功率的计算式,3.电功和电热(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=I 2Rt=tRU 2.同理P=UI=I2R=RU 2 .(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,应该是 W=E 其他+Q.(3)电功和电热是两个不同的物理量,只有在纯电阻电路中,电功才等于电热 ,W=Q=UIt=I 2R t=tRU 2;在非纯电阻电路中,电功大于电热,W>Q,这时电功只能用 W=UIt 计算,电热只能用 Q=I2Rt 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?三、反思...