2019-2020年高二物理《焦耳定律》導學案.doc

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2019-2020年高二物理《焦耳定律》導學案 一、知識與技能： 初步了解焦耳定律，并能進行有關計算 課前預習學案 二、預習內(nèi)容 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(zhì)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。 三、提出疑惑 課內(nèi)探究學案 一、學習目標 1．理解電流熱效應的本質(zhì) 2．掌握焦耳定律，并能進行有關計算 3．理解電功和電熱的關系，能區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱 二、學習過程 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(nèi)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(nèi)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(nèi)產(chǎn)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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=I2R t（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=I 2R t=；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(nèi)阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，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(nèi)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？ 三、反思總結 四、當堂檢測 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220J B.1C正電荷通過用電器時，產(chǎn)生220J的熱量 C.1A電流通過用電器時，電流的發(fā)熱功率為220W D.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時，電場力做功220J 2. 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50W B.燈泡的實際功率為25W C.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．L1 B．L2 C．L3 D．L4 4.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調(diào)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( ) A.P B. C. D. 6.一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)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／R 　　B．電動機的發(fā)熱功率為I2R 　　C．電動機的輸出功率為IU-I2R 　　D．電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R 7.有一個直流電動機，把它接入0.2V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）