人教版 (新课标)选修35 焦耳定律学案设计
展开1.理解电功的概念,知道电功是静电力对自由电荷所做的功
2.知道电功率和热功率的区别与联系,能区分电功和电热
【自学重难点】
1.电功概念的理解和焦耳定律
2.电功率和热功率的区别与联系
3.纯电阻电路和非纯电阻电路中能量的转化关系
【知识连接】
1.电功、电功率知识和静电力做功、欧姆定律
2.对定律的理解和应用
【导学求思】
一、电功
1.定义:
2.公式: ,单位: ,符号: 也称“度”
1度=
3.实质:
4.意义:电功是电能转化为其他形式的能的量度。
二、电功率
1.定义:
2.表达式: ,单位: ,符号:
3.物理意义:
三、焦耳定律和热功率
1.内容:
2.表达式: ,适用范围:
3.焦耳定律的微观解释:电流通过导体的时候,做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离
子碰撞,由于这种碰撞,电子在电场力的加速作用下获得动能,不断传递给金属正离子,使
金属正离子的热运动加剧,于是通电导体的内能通过电流做功转化为内能。
4.实质:
5.热功率:
公式:
6.纯电阻电路和非纯电阻电路
【巩固练习】
一、课本P55的问题与练习
二、补充练习
1.关于三个公式的适用范围,以下说法正确的是( )
A.第一个公式普遍适用于求电功率,后两个公式普遍适用于求热功率
B.在纯电阻电路中,三个公式既可适用于求电功率又可适用于求热功率
C.在非纯电阻电路中,第一个公式可适用于求电功率,第二个公式可适用于求热功率,第三
个公式没有意义
D.由可知,三个公式没有任何区别,它们表达相同的意义,所求即是电功
2.关于电功和焦耳热,下列说法错误的是 ( )
A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式
B.在非纯电阻电路中,计算电功可用
C.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用
D.在纯电阻电路中,计算焦耳热可以用
3.对于连入电路的不同灯泡而言,亮度大的灯泡是 ( )
A.通过的电流大的灯泡 B.两端电压大的灯泡
C.电阻值大的灯泡 D.消耗电功率大的灯泡
4.如图所示,电路两端的电压U保持不变,电阻消耗的电功率一样大,则电阻之比
是 ( )
A.1 : 1 : 1 B.4 : 1 : 1
C.1 : 4 : 4 D.1 : 2 : 2
5.一只断灯丝的灯泡,摇接灯丝后使用,要比原来
亮一些,这是因为灯丝的 ( )
A.电阻变小 B.电阻增大
C.电阻率减小 D.电阻率增大
6.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”,则它们的额定电流之比为 ( )
7.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉
长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 [ ]
A. 4P B.0.25P C.16p D.0.125P
8.一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量,则该电
阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 ( )
A.U=4V B.U=8V C.E=16J D.E=32J
9.两只灯泡分别接在两个电路中,下列判断正确的是 ( )
A.额定电压高的灯泡较亮
B.额定功率大的灯泡较亮
C.接在电压高的电路两端的那盏灯较亮
D.在电路中实际功率大的灯较亮
10.一台电扇的额定电压220V,正常工作时的电流是0.8A,若它的线圈电阻是2.5,求这
台电扇的耗电功率、发热功率和工作效率。
11.从甲地向乙地输电,两条输电线的总电阻为。若用400V电压输送功率是40KW的电输
电线上损失的功率是多少?若改用10KV的电压输送相同功率的电能,输电线上损失的功率
又是多少?
12.下列关于电功和电功率的说法中,正确的是 ( )
A.电流做功就是电场力做功,把电能转化为其他形式的能
B.电流做功越多,则功率越大
C.电功率越小,则电流做的功一定越小
D.额定电压相同的用电器A和B,额定功率PA>PB,两者串联后接在电路中,持续一段时间
后,实际消耗的电能WA>WB
13.直流电动机线圈的电阻为R,当电动机工作时通过的电流强度为I,两端电压为U,则其输出的功率是 ( )
A.UI B. C. D.
14.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为 R。设通过它们的电流相同(电动
机正常运转),则在相同的时间内
( )
A.电炉和电动机产生的电热相等
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
15.一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量,则该
电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 ( )
A.U=4V B.U=8V
C.E=16J D.E=32J
16.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”,则它们的额定电流之比为 ( )A. B. C. D.
17.把两根同样材料制成的电阻丝分别连在两个电路中。A电阻丝长为L,直径为d;B电阻
丝长为3L,直径为3d,要使两电阻丝消耗的电功率相等,加在两电阻丝上的电压之比应是: ( )
A. B.
C. D.
18.由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定。设输电电压为U,输电线
的横截面积为S,输电线因发热损失的电功率为P,下列说法中正确的是 ( )
A.若U一定,则P与S成反比。 B.若U一定,则P与成反比。
C.若S一定,则P与U成反比。 D.若S一定,则P与成反比。
19.如图所示,将电压U直接接在电阻R两端.R消耗的功率为
9W,将电压U用较长的导线接在R两端,R消耗的功率为4W,
则此时导线上消耗的功率为 W
20.如图所示,金属圆环半径为r,单位长度的电阻为R0,∠AOC
为120°,电流从A点流进圆环,从B点流出圆环时,圆环消耗的
功率为108W,若电流从A点流进,从C点流出时,圆环消耗的功
率为多少 W.(AB为直径,电压U保持不变)
21.如图所示电路中,灯A和灯B的规格分别为220V/15W,
220V/60W,要使两灯串联在电路中都不烧坏,则两端电压U最多可加到 V,此
时灯B的实际功率为___________W.
22.由于供电电压的降低,使电路中用电器的电功率降低了19%,知这时电源的电压比原来降
低了多少?
23.一台小型电动机在3V电压下工作,通过它的电流强度为 0.2A,用此电动机提升4N的物体
时,在30S内可使物体被匀速提升3M。
求:(1)电动机的输入功率
(2)在提升重物的30S内,电动机线圈所产生的热量。
(3)线圈的电阻?
24.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电
流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。求:
(1)电动机正常工作时的输出功率。
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在
电路中转子不转动时为纯电阻用电器)
1、知识归纳:电功率与热功率
(1)区别:
电功率是指某段电路的全部电功率,或这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积;
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积.
(2)联系: 对纯电阻电路,电功率等于热功率;
对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和. 纯电阻电路
非纯电阻电路
元件特点
电流、电压、电阻三者关系
能量转化形式
元件举例
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