高中物理 第3章 恒定电流 第3节 焦耳定律教学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理教学案VIP专享

第 3 节 焦耳定律1.自由电荷在电场力作用下定向移动而形成电流，电场力对电荷做的功，叫电功，W＝qU＝UIt。2．单位时间内电流所做的功就是电功率，P＝＝UI。3．电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比公式为 Q＝I2Rt。4．纯电阻电路中电功和电热相等，非纯电阻电路中电功大于电热。一、电能电功和电功率电功电功率概念电场力对定向移动的自由电荷所做的功单位时间内电流所做的功公式W＝qU＝UItP＝＝UI单位焦耳，符号 J瓦特，简称瓦，符号 W物理意义描述电能转化为其他形式的能的多少描述电流做功的快慢二、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，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2．公式：Q＝I 2 Rt 。3．单位：焦耳，简称焦，符号 J。4．微观解释：导体中的电子在电场力作用下做定向运动时，会与金属离子不断碰撞，碰撞时把一部分动能传递给离子，使离子热运动加剧，导致导体发热。三、身边的电热1．电热水器、电饭锅等家用电器是利用了电流的热效应，其电阻丝都是由电阻率较大的材料制成的。2．电焊是在焊接的金属接触面上通过电流，利用接触电阻产生的热量得到适合焊接的高温，从而对接触面进行焊接的一种方法。3．插头和插座之间、电线连接处如果接触不良，都会产生大电阻，容易发热，甚至迸出火花。4．电视机和显示器的后盖有很多孔，计算机的 CPU 要安装散热片及风扇，都是为了散热。1．自主思考——判一判(1)千瓦时(kW·h)是电功的常用单位。1 kW·h＝3.6×106 J。(√)(2)电流通过用电器时，电流做的功越多，说明用电器的电功率越小。(×)(3)电功率越大，电流做功一定越快。(√)(4)W＝UIt 可以计算任何电路的电功。(√)(5)Q＝I2Rt 可以计算任何电路的热量。(√)(6)任何电路都有 W＝Q，即 UIt＝I2Rt。(×)2．合作探究——议一议(1)电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？[提示] 不相同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表示。电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关。(2)用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？[提示] 导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的部分导线电阻要大得多，由焦耳定律 Q＝I2Rt 知在相等的时间内...