高中物理选修3-1第二章 恒定电流5 焦耳定律教案

这是一份高中物理选修3-1第二章 恒定电流5 焦耳定律教案，共4页。教案主要包含了教学目标，重点难点，教学方法，教学用具，教学过程，课外作业，教学后记等内容，欢迎下载使用。
1．理解电功、电功率的概念。
2．理解电热、热功率的概念。
3．了解纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。
4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。
【重点难点】
1．理解电功、电功率、电热、热功率的概念。
2．了解纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。
【教学方法】
讲练结合
【教学用具】
课 件
【教学过程】
一、电功和电功率
1、电功：
（1）定义：在一段电路中电流做功，也就是通常所说的静电力对自由电荷所做的功，简称为电功。
（2）电流做功的过程：是电能转化为其他形式能量的过程。
W＝qU＝UIt
【注意】公式对在恒定电流下的任何一段电路或用电器均成立。
（3）纯电阻电路和非纯电阻电路：
① 纯电阻电路：只含有电阻的电路，如电炉、电烙铁、白炽灯，转子被卡住（不转动）的电动机等。
② 非纯电阻电路：含有转动着的电动机或正在发生化学反应的电解槽等。
W＝UIt
（3）单位：焦耳（J）、千瓦时（kW·h）
1kW·h＝3.6×106J
2、电功率：
（1）定义：单位时间内电流所做的功。
① 纯电阻电路：
②非纯电阻电路：
（2）物理含义：表示电流做功的快慢。
（3）单位：瓦特（W）、毫瓦（mW）、千瓦（kW）
1kW＝103W＝106mW
（4）额定功率和实际功率
【例1】一只白炽灯标有“220V，100W”的字样，它在正常发光时的电阻多大？此时，其功率为多少？当实际电压为110V时，它的功率为多少？
二、电热和热功率
1、电热：电流通过导体时，导体发热（电流的热效应）产生的热量。
2、焦耳定律：
（1）焦耳定律：Q＝I2Rt
（2）适用范围：对纯电阻电路和非纯电阻电路均适用。
3、热功率：
（1）定义：单位时间内导体的发热量。
（2）公式：
三、电功和电热
1、在纯电阻电路中，电流通过电阻元件时，电流做功——电能全部转化为内能（电功等于电热：Q＝W）。
2、在非纯电阻电路中：
电流做功——电能转化为机械能、化学能和内能等（电功大于电热：W＞Q）。
， （即：UIt＞I2Rt）
三、电功率和热功率
1、区别：
（1）电功率：某段电路消耗的全部电功率
P＝UI
（2）热功率：某段电路因发热而消耗的功率
P＝I2R
2、联系：
（1）纯电阻电路：P电＝P热
（2）非纯电阻电路：P电＝P热＋P其他（P电＞P热）
P电＝UI，P热＝I2R
P其他＝P电－P热
【例2】一台电动机，额定电压是220V，线圈电阻r＝0.4Ω，在额定电压下通过的电流是50A，则在额定电压下，电动机的输入功率P入和热功率P热分别为多少？其输出功率P出又是多少？
分析：P入＝UI＝220×50＝1.1×104W＝11kW
P热＝I2R＝502×0.4＝1000W＝1kW
P出＝P入－P热＝10kW
【例3】一直流电动机的线圈电阻一定，当电源电压U1＝0.3V时，电动机不转动，通过电动机的电流为I1＝0.3A，当U2＝2V时，电动机正常运转，此时通过电动机的电流I2＝0.8A。求：
（1）电动机正常工作时输出的机械功率；
（2）如果电动机在正常工作时，转子突然被卡住，电动机的热功率是多大？
【例4】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量m＝50kg，电源提供恒定电压U＝110V，不计各处摩擦，当电动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A，求电动机线圈电阻R（g＝10m／s2）。（4Ω）
【课外作业】
1、教材：P5——（3）
2、学海导航：P2——4
【教学后记】