高中物理人教版1第二章恒定電流第5節(jié)焦耳定律 全國優(yōu)質課

高二物理高二高二物理授課內容：焦耳定律組卷人:高仔芝審核人：曹麗娟自主學習1.電流做功的多少等于轉化為其他形式能的數(shù)量；所謂電流做功，實質上是導體中的恒定電場對的力在做功，電荷的減小，其他形式的能在增加；公式：W=，P=。2.電流通過用電器時把能全部轉化為能，這樣的電路叫做純電阻電路。同步導學1.電功和電功率（1）電功是電流通過一段電路時，電能轉化為其他形式能（電場能、機械能、化學能或內能等）的量度。（2）W=qU=UIt是電功的普適式，P=UI是電功率的普適式，適用于任何電路。2.焦耳定律和熱功率（1）電熱則是電流通過導體時，電能轉化為內能的量度.（2）Q=I2Rt是電熱的計算式，可以計算任何電路中電流I通過電阻R時在t時間內產生的熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計算式，3.電功和電熱（1）在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時電能全部轉化為內能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.（2）在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉化為內能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉化為其他形式的能（例如電流通過電動機，電動機轉動，電能轉化為機械能）；另一小部分不可避免地轉化為電熱Q=I2Rt（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應該是W=E其他＋Q.（3）電功和電熱是兩個不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I2Rt=；在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。例1一臺電風扇，內阻為20Ω，接上220V電壓后，消耗功率66W，問：（1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？（2）電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內能的功率是多少？電動機的效率是多少？（3）如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？當堂達標1.用電器兩端電壓220V，這意味著( )A.1A電流通過用電器時，消耗的電能為220JB.1C正電荷通過用電器時，產生220J的熱量C.1A電流通過用電器時，電流的發(fā)熱功率為220WD.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時，電場力做功220J2.一燈泡標有“220V，100W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化)，則有()A.燈泡的實際功率為50WB.燈泡的實際功率為25WC.通過燈泡的電流為額定電流的D.通過燈泡的電流為額定電流的3.下圖電路中，電燈L1、L2都標有“220V，100W”；電燈L3、L4都標有“220V，40W”．將A、B兩端接入電源，最暗的燈是()A．L1B．L2C．L3D．L4.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調節(jié)滑動變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定( )A.〉 B.〈 C.= D.無法確定5.輸電線總電阻為r，輸送的電功率是P，送電電壓為U，則用戶得到的功率為( ) B. C. D.6.一個直流電動機所加電壓為U，電流為I，線圈內阻為R，當它工作時，下述說法中錯誤的是（）A．電動機的輸出功率為U2／RB．電動機的發(fā)熱功率為I2RC．電動機的輸出功率為IU-I2RD．電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R7.有一個直流電動機，把它接入電壓的電路時，電動機不轉，測得流過電動機的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1A。求：（1）電動機正常工作時的輸出功率；（2）如在正常工作時，轉子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？（提示：電動機在電路中轉子不轉動時為純電阻用電器）8．某一電動機，當電壓U1=10V時帶不動負載，因此不轉動，這時電流為I1=2A。當電壓為U2=36V時能帶動負載正常運轉，這時電流為I2=1A。求這時電動機的機械功率是多大？9．微型吸塵器的直流電動機內阻一定，當加上Ｖ的電壓時，通過的電流為0.3A，此時電動機不轉，當加在電動機兩端的電壓為Ｖ時，電流為0.８A，這時電動機正常工作，則吸塵器的效率為多少？拓展提高1.關于電功，下列說法中正確的有( )A.電功的實質是電場力所做的功B.電功是電能轉化為內能C.電場力做功使電能轉化成其他形式能量的量度D.電流通過電動機時的電功率和熱功率相等2.一盞電燈直接接在恒定的電源上，其功率為100W，若將這盞燈先接上一段很長的導線后，再接在同一電源上，在導線上損失的電功率是9W，那么此時電燈實際消耗的電功率將( )A.大于91W B.小于91W C.等于91W D.條件不足，無法確定3.A、B、C三個燈泡如圖所示的方式連接時，各自消耗的實際功率相同，則RA:RB:RC為():1:1 :2:2 :1:1 4.圖中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。通電后 （）A．經R1和R3的電流之比I1：I3=3：1B．R1兩端的電壓和R3兩端的電壓之比U1：U3=4：9C．三個電阻消耗的電功率之比P1：P2：P3=2：1：2D．三個電阻消耗的電功率之比P1：P2：P3=2：2：15.兩個電阻,R1=8Ω,R2=2Ω,并聯(lián)在電路中,欲使這兩個電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是（）A．用一個阻值為2Ω的電阻與R2串聯(lián)B．用一個阻值為6Ω的電阻與R2串聯(lián)C．用一個阻值為6Ω的電阻與R1串聯(lián)D．用一個阻值為2Ω的電阻與R1串聯(lián)6.理發(fā)用的電吹風機中有電動機和電熱絲，電動機帶動風葉轉動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風將頭發(fā)吹干。設電動機線圈電阻為R1，它與電熱絲電阻值R2串聯(lián)后接到直流電源上，吹風機兩端電壓為U，電流為I消耗的功率為P，則有 （）A． B．C．D．7.一臺直流電動機線圈電阻r=1Ω，與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)，當所加電壓U=150V，電動機正常工作時電壓表示數(shù)100V，求電動機消耗的功率及輸出的機械功率。

8.如圖所示是電飯煲的電路圖，S1是一個限溫開關，手動閉合，當此開關的溫度達到居里點（103℃）時會自動斷開；S2是一個自動溫控開關，當溫度低于60℃時會自動閉合，溫度高于80℃時會自動斷開，紅燈是加熱狀態(tài)時的指示燈，它在保溫狀態(tài)下是不亮的，黃燈是保溫狀態(tài)下的指示燈。限流電阻R1=R2=500Ω，加熱電阻絲R3=50Ω，兩燈的電阻不計。（1）根據(jù)電路分析，敘述電飯煲煮飯的全過程（包括加熱和保溫的過程）。（2）簡要回答，如果不閉合開關S1，電飯煲能將飯煮熟嗎？（3）計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲的消耗功率之比。9.一臺國產XQB30—13型全自動洗衣機說明書中所列的主要技術數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計算：額定電壓220Ｖ額定頻率50Hz額定洗衣、脫水功率360W額定洗衣、脫水容量3kg整機質量33kg外形尺寸(長×寬×高)(542×550×920)ｍｍ3(1)這臺洗衣機在額定電壓下洗衣或脫水時，通過洗衣機的電流是多大?(2)如洗衣、脫水的累計時間為40min，則洗衣機耗電多少?探究：為什么在非純電阻電路中U＞IR？學后反思：你對學案的意見：課后作業(yè)：P57問題與練習2、3、4、5第五節(jié)焦耳定律學案導學參考答案自主學習1.電能自由電荷靜電力電勢能2.電內當堂達標1、D2、BC3、C4、C5、B6、AD7、，8W8、31W9、60％.拓展提高1、AC2、B3、D4、AC5、A6、AD7、P=IUM=5×100=500WP熱=I2r=25WP機=P-P熱=500-25=475W8、(1)電飯煲盛上食物后，接上電源，S2自動閉合，同時把手動開關S1關閉，這時黃燈短路紅燈亮，電飯堡處于加熱狀態(tài)，加熱到80℃時，S2自動斷開，S1仍閉合待電飯煲中水燒干后，溫度升高到103