2019-2020年高中物理 焦耳定律學案 新人教版必修3【自學目標】 1.理解電功的概念，知道電功是靜電力對自由電荷所做的功 2.知道電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系，能區(qū)分電功和電熱【自學重難點】 1.電功概念的理解和焦耳定律 2.電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系 3.純電阻電路和非純電阻電路中能量的轉化關系【知識連接】 1.電功、電功率知識和靜電力做功、歐姆定律 2.對定律的理解和應用【導學求思】 一、電功 1.定義： 2.公式： ，單位： ，符號： 也稱“度” 1度= 3.實質： 4.意義：電功是電能轉化為其他形式的能的量度。 二、電功率 1.定義： 2.表達式： ，單位： ，符號： 3.物理意義： 三、焦耳定律和熱功率 1.內容： 2.表達式： ，適用范圍： 3.焦耳定律的微觀解釋：電流通過導體的時候，做定向移動的自由電子要頻繁地跟金屬正離 子碰撞，由于這種碰撞，電子在電場力的加速作用下獲得動能，不斷傳遞給金屬正離子，使 金屬正離子的熱運動加劇，于是通電導體的內能通過電流做功轉化為內能。 4.實質： 5.熱功率： 公式： 6.純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路非純電阻電路元件特點電流、電壓、電阻三者關系能量轉化形式元件舉例【鞏固練習】 一、課本P55的問題與練習 二、補充練習 1.關于三個公式的適用范圍，以下說法正確的是（ ) A.第一個公式普遍適用于求電功率，后兩個公式普遍適用于求熱功率 B.在純電阻電路中，三個公式既可適用于求電功率又可適用于求熱功率 C.在非純電阻電路中，第一個公式可適用于求電功率，第二個公式可適用于求熱功率，第三 個公式沒有意義 D.由可知，三個公式沒有任何區(qū)別，它們表達相同的意義，所求即是電功 2.關于電功和焦耳熱，下列說法錯誤的是 （ ） A.在純電阻電路中，計算電功可用公式 B.在非純電阻電路中，計算電功可用 C.在非純電阻電路中，計算焦耳熱用 D.在純電阻電路中，計算焦耳熱可以用 3.對于連入電路的不同燈泡而言，亮度大的燈泡是 （ ） A.通過的電流大的燈泡 B.兩端電壓大的燈泡 C.電阻值大的燈泡 D.消耗電功率大的燈泡 4.如圖所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻消耗的電功率一樣大，則電阻之比 是 ( ) A.1 : 1 : 1 B.4 : 1 : 1 C.1 : 4 : 4 D.1 : 2 : 2 5.一只斷燈絲的燈泡，搖接燈絲后使用，要比原來 亮一些，這是因為燈絲的 （ ） A電阻變小 B電阻增大 C電阻率減小 D電阻率增大 6.兩個繞線電阻分別標有“100、10w”和“20、40W”，則它們的額定電流之比為 （ ） 7.將一根電阻絲接在某恒定電壓的電源兩端，電流做功的功率為P。若將該電阻絲均勻地拉 長為原來的兩倍后再接入該電源。則它的功率為 A. 4P B025P C16p D0125P 8.一根電阻絲在通過2C的電量時，消耗電能是8J。若在相同時間內通過4C的電量，則該電 阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時間內消耗的電能E分別為 （ ） AU4V BU=8V CE16J DE=32J 9.兩只燈泡分別接在兩個電路中，下列判斷正確的是 （ ） A額定電壓高的燈泡較亮 B額定功率大的燈泡較亮 C接在電壓高的電路兩端的那盞燈較亮 D在電路中實際功率大的燈較亮 10.一臺電扇的額定電壓220V，正常工作時的電流是0.8A，若它的線圈電阻是2.5，求這 臺電扇的耗電功率、發(fā)熱功率和工作效率。 11.從甲地向乙地輸電,兩條輸電線的總電阻為。若用400V電壓輸送功率是40KW的電輸 電線上損失的功率是多少？若改用10KV的電壓輸送相同功率的電能，輸電線上損失的功率 又是多少？ 12.下列關于電功和電功率的說法中，正確的是 ( )A.電流做功就是電場力做功，把電能轉化為其他形式的能B.電流做功越多，則功率越大C.電功率越小，則電流做的功一定越小D.額定電壓相同的用電器A和B，額定功率PAPB，兩者串聯(lián)后接在電路中，持續(xù)一段時間 后，實際消耗的電能WAWB 13.直流電動機線圈的電阻為R，當電動機工作時通過的電流強度為I，兩端電壓為U，則其 輸出的功率是 （ ） AUI B C D 14.一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為 R。設通過它們的電流相同（電動 機正常運轉），則在相同的時間內 （ ） A電爐和電動機產生的電熱相等 B電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率 C電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 D電爐和電動機兩端電壓相等 15.一根電阻絲在通過2C的電量時，消耗電能是8J。若在相同時間內通過4C的電量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時間內消耗的電能E分別為 （ ） AU4V BU=8V CE16J DE=32J 16.兩個繞線電阻分別標有“100、10w”和“20、40W”，則它們的額定電流之比為 （ ）A B. C. D. 17.把兩根同樣材料制成的電阻絲分別連在兩個電路中。A電阻絲長為L，直徑為d；B電阻絲長為3L，直徑為3d，要使兩電阻絲消耗的電功率相等，加在兩電阻絲上的電壓之比應是： （ ）A B C D18.由甲地向乙地輸電，輸送的電功率一定，輸電線的材料一定。設輸電電壓為U，輸電線 的橫截面積為S，輸電線因發(fā)熱損失的電功率為P，下列說法中正確的是 （ ） A若U一定，則P與S成反比。 B若U一定，則P與成反比。 C若S一定，則P與U成反比。 D若S一定，則P與成反比。 19.如圖所示，將電壓U直接接在電阻R兩端.R消耗的功率為9W，將電壓U用較長的導線接在R兩端，R消耗的功率為4W，則此時導線上消耗的功率為 W 20.如圖所示，金屬圓環(huán)半徑為r，單位長度的電阻為R0，AOC 為120，電流從A點流進圓環(huán)，從B點流出圓環(huán)時，圓環(huán)消耗的 功率為108W，若電流從A點流進，從C點流出時，圓環(huán)消耗的功 率為多少 W.(AB為直徑，電壓U保持不變) 21.如圖所示電路中，燈A和燈B的規(guī)格分別為220V/15W， 220V/60W，要使兩燈串聯(lián)在電路中都不燒壞，則兩端電壓U最多可加到 V，此 時燈B的實際功率為_W. 22.由于供電電壓的降低，使電路中用電器的電功率降低了19%，知這時電源的電壓比原來降 低了多少？ 23.一臺小型電動機在3V電壓下工作，通過它的電流強度為 0.2A，用此電動機提升4N的物體 時，在30S內可使物體被勻速提升3M。 求：（1）電動機的輸入功率（2）在提升重物的30S內，電動機線圈所產生的熱量。（3）線圈的電阻？ 24.有一個直流電動機，把它接入02V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）1、知識歸納：電功率與熱功率 （1）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率決定于通過這段電路電流強度的平方和這段電路電阻的乘積（2）聯(lián)系：對純電阻電路，電功率等于熱功率；對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉化為除熱能外其他形式的功率之和