人教版 (新课标)选修35 焦耳定律教案设计

重庆市萱花中学高中物理 2.5 焦耳定律 新人教版选修3-1

1、用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，生活中常用的用电器的能量是怎样转化的？

2、电场力的功的定义式是什么? 电流的定义式是什么?

3、功跟完成这些功所用的          的比值叫功率，用        表示功率，则有P=         。功率的单位是           ，简称        ，用符号       表示。“功率”是描述力对物体做功            的物理量。

1、什么是电功？它的定义式和常用单位有哪些？

2、电功率是怎样定义的？分别写出它的公式和单位？

3、焦耳定律的内容和公式是怎样的？其中Q表示什么物理量？

4、电功和电热有哪些区别和联系？

1、下列说法正确的是（      ）

A．家庭生活中，常说的“1度”，指的是电功率的单位

B．功率是1千瓦的空调正常工作一个小时所消耗的电功是1度

C．1度等于1000焦耳

D．1度等于3.6×106瓦

2、关于正常工作的电动机和白炽灯，以下说法正确的是（      ）

A．电动机和白炽灯消耗的电能均大于产生的内能

B．电动机和白炽灯消耗的电能均等于产生的内能

C．电动机消耗的电能大于产生的内能，白炽灯消耗的电能等于产生的内能

D．电动机消耗的电能等于产生的内能，白炽灯消耗的电能大于产生的内能

3、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

4、一个电动机，线圈电阻是0.5Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是6A，这台电动机每秒所做的机械功是（      ）

A．1320 J        B。18 J        C。96800 J      D。1302 J 

随着家用电器的增多，火灾事故越来越频繁。据统计，很大一部分火灾是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的。电流通过导体为什么会发热？产生的热量又与那些因素有关呢？

探究一：电功和电功率

1、一段电路两端的电压为U，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，试推导在时间t内电场力做了多少功？

2、电功是怎样定义的，从能量转化的角度如何理解电功？

3、电功率指什么？如何计算电功率？

例1、不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是（    ）

A.接在110 V的电路上时的功率为20 W

B.接在110 V的电路上时的功率为10 W

C.接在440 V的电路上时的功率为160W

D.接在220 V的电路上时的功率为40 W

探究二、焦耳定律

1、如果用电器将消耗的电能全部转化为热量，那么热量还可以怎样计算？热功率如何计算？

2、焦耳定律的内容是什么？

3、用电器消耗的电能是否全部转化为热量？消耗的电能与产生的热量有什么关系？

探究三：实验研究电功率与热功率的区别和联系。

取一个玩具小电机（或剃须刀的小电机），其内阻R=    Ω，把它接在如图所示的电路中。

（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 V，记下电流表的示数       ，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数         ，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

［实验结果］

例2、（教材例题1）

思考与讨论：（见教材）

变式练习：某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）。

（请同学们自己归纳本节的重点知识）

1、 用电器两端电压220V，这意味着(  )

A．1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J

B．1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量

C．1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W

D．1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J

2、图1电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标有“220V，40W”．将A、B两端接入电源，最暗的灯是 (　　 )

A．L1        B．L2         C．L3       D．L4

3、把两个相同的电灯分别接在图2中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，可以断定(                 )

A． P甲〉P乙         B． P甲〈 P乙

C．P甲=P乙       　　D．无法确定

4、一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 （   ）

A．电动机的输出功率为U2／R            B．电动机的发热功率为I2R

C．电动机的输出功率为IU-I2R            D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R

5、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）

【省以致善】（请写出本堂学习中，你认为感受最深的几点收获。）

1、关于电功，下列说法中正确的有(  )

A．电功的实质是电场力所做的功

B．电功是电能转化为内能

C．电场力做功使电能转化成其他形式能量的量度

D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等

2、A、B、C三个灯泡如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则PA:PB:PC为( 　　)

A．1:1:1        B．1:2: 2     C．2:1:1      D．1:4:4

3、图中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。通电后  （    ）

  A．经R1­和R3的电流之比I1：I3=3：1

  B．R1两端的电压和R3两端的电压之比U1：U3=4：9

  C．三个电阻消耗的电功率之比P1：P2：P3=2：1：2

  D．三个电阻消耗的电功率之比P1：P2：P3=2： 2：1

4、理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为R1 ，它与电热丝电阻值R2 串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I消耗的功率为P，则有                            （    ）

A．    B．     C．   D．

5、一台直流电动机线圈电阻r =1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。

6、一台国产XQB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提供的数据计算：

(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大?

(2)如洗衣、脱水的累计时间为40 min，则洗衣机耗电多少?