高考物理 主题2 电路及其应用 5 焦耳定律学案（必修3）-人教版高三必修3物理学案

5 焦耳定律[学科素养与目标要求] 物理观念：1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念.2.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别.科学思维：1.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系，并能进行有关的计算.2.了解公式 Q＝I2Rt(P＝I2R)、Q＝(P＝)的适用条件.3.通过有关实例，让学生理解非纯电阻电路中的能量转化关系.一、电功和电功率1.电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.(2)电功的计算公式：W＝IUt.单位：焦耳，符号为 J.常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1kW·h＝3.6×10 6 J.2.电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功.(2)公式：P＝＝UI.(3)单位：瓦特，符号为 W.(4)意义：表示电流做功的快慢.二、焦耳定律1.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 .2.热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率.(2)表达式：P＝I 2 R .(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量.1.判断下列说法的正误.(1)电功率越大，表示电流做功越多.(×)(2)电功 W＝UIt 可以用来计算所有电路中电流所做的功.(√)(3)电热 Q＝I2Rt 可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.(√)(4)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热.(√)2.通过电阻 R 的电流为 I 时，在 t 时间内产生的热量为 Q，若电阻为 2R，电流为，则在时间t 内产生的热量为________.答案 解析 根据 Q＝I2Rt 得，电阻变为原来的 2 倍，电流变为原来的，时间不变，Q′＝2·2R·t＝I2Rt＝Q.一、电功和电热的理解电吹风工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？答案 电吹风工作时，把电能转化为内能和机械能.电熨斗工作时，将电能转化为内能.1.电功和电功率W＝UIt 是电功的计算式，P＝UI 是电功率的计算式，适用于任何电路.2.电热和热功率Q＝I2Rt 是电热的计算式，P 热＝I2R 是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率.3.纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能.(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能.4.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较纯电阻电路非纯电阻电路举例...