2019-2020年高中物理 焦耳定律教案2 新人教版選修3.doc
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2019-2020年高中物理 焦耳定律教案2 新人教版選修3一、預(yù)習(xí)目標(biāo)初步了解焦耳定律,并能進(jìn)行有關(guān)計算二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1.電流做功的多少等于 轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量;所謂電流做功,實質(zhì)上是導(dǎo)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(zhuǎn)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(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解電流熱效應(yīng)的本質(zhì)2掌握焦耳定律,并能進(jìn)行有關(guān)計算3理解電功和電熱的關(guān)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(xué)習(xí)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(zhuǎn)化為其他形式能(電場能、機(jī)械能、化學(xué)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(dǎo)體時,電能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jī)、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(zhuǎn)化為其他形式的能(例如電流通過電動機(jī),電動機(jī)轉(zhuǎn)動,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能);另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)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(yīng)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,WQ,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(fēng)扇,內(nèi)阻為20 ,接上220 V電壓后,消耗功率66 W,問:(1)電風(fēng)扇正常工作時通過電動機(jī)的電流是多少?(2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少?轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少?電動機(jī)的效率是多少?(3)如果接上電源后,電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動,這時通過電動機(jī)的電流,以及電動機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少?三、反思總結(jié)四、當(dāng)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220JB.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220WD.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時,電場力做功220J2. 一燈泡標(biāo)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50WB.燈泡的實際功率為25WC.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(biāo)有“220V,100W”;電燈L3、L4都標(biāo)有“220V,40W”將A、B兩端接入電源,最暗的燈是 ( )AL1 BL2 CL3 DL44.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(jī)所加電壓為U,電流為 I,線圈內(nèi)阻為 R,當(dāng)它工作時,下述說法中錯誤的是 ( )A電動機(jī)的輸出功率為U2RB電動機(jī)的發(fā)熱功率為I2RC電動機(jī)的輸出功率為IU-I2RD電動機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R7.有一個直流電動機(jī),把它接入0.2V電壓的電路時,電動機(jī)不轉(zhuǎn),測得流過電動機(jī)的電流是0.4A,若把它接入2V電壓的電路中,電動機(jī)正常工作,工作電流是1A。求:(1)電動機(jī)正常工作時的輸出功率 ; (2)如在正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時電動機(jī)的發(fā)熱功率多大?(提示:電動機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器)8某一電動機(jī),當(dāng)電壓U1=10V時帶不動負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動,這時電流為I1=2A。當(dāng)電壓為U2=36V時能帶動負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn),這時電流為I2=1A。求這時電動機(jī)的機(jī)械功率是多大?9微型吸塵器的直流電動機(jī)內(nèi)阻一定,當(dāng)加上0.3 的電壓時,通過的電流為0.3 A,此時電動機(jī)不轉(zhuǎn),當(dāng)加在電動機(jī)兩端的電壓為2.0 時,電流為0. A,這時電動機(jī)正常工作,則吸塵器的效率為多少?課后練習(xí)與提高1.關(guān)于電功,下列說法中正確的有()A.電功的實質(zhì)是電場力所做的功B.電功是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電場力做功使電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的量度D.電流通過電動機(jī)時的電功率和熱功率相等2. 一盞電燈直接接在恒定的電源上,其功率為100W,若將這盞燈先接上一段很長的導(dǎo)線后,再接在同一電源上,在導(dǎo)線上損失的電功率是9W,那么此時電燈實際消耗的電功率將( )A.大于91WB.小于91WC.等于91WD.條件不足,無法確定3. A、B、C三個燈泡如圖所示的方式連接時,各自消耗的實際功率相同,則PA:PB:PC為( )A.1:1:1 B.1:2: 2 C.2:1:1 D.1:4:44.圖中R1=4,R2=9,R3=18。通電后( ) A經(jīng)R1和R3的電流之比I1:I3=3:1 BR1兩端的電壓和R3兩端的電壓之比U1:U3=4:9 C三個電阻消耗的電功率之比P1:P2:P3=2:1:2 D三個電阻消耗的電功率之比P1:P2:P3=2: 2:1 5. 兩個電阻,R1=8,R2=2,并聯(lián)在電路中欲使這兩個電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是( )A用一個阻值為2的電阻與R2串聯(lián)B用一個阻值為6的電阻與R2串聯(lián)C用一個阻值為6的電阻與R1串聯(lián)D用一個阻值為2的電阻與R1串聯(lián)6.理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動機(jī)和電熱絲,電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動機(jī)線圈電阻為R1 ,它與電熱絲電阻值R2 串聯(lián)后接到直流電源上,吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U,電流為I消耗的功率為P,則有( )AB C D7.一臺直流電動機(jī)線圈電阻r =1,與一阻值R=10的電阻串聯(lián),當(dāng)所加電壓U=150V,電動機(jī)正常工作時電壓表示數(shù)100V,求電動機(jī)消耗的功率及輸出的機(jī)械功率。8.如圖所示是電飯煲的電路圖,S1是一個限溫開關(guān),手動閉合,當(dāng)此開關(guān)的溫度達(dá)到居里點(103)時會自動斷開;S2是一個自動溫控開關(guān),當(dāng)溫度低于60時會自動閉合,溫度高于80時會自動斷開,紅燈是加熱狀態(tài)時的指示燈,它在保溫狀態(tài)下是不亮的,黃燈是保溫狀態(tài)下的指示燈。限流電阻R1=R2=500,加熱電阻絲R3=50,兩燈的電阻不計。(1)根據(jù)電路分析,敘述電飯煲煮飯的全過程 (包括加熱和保溫的過程)。 (2)簡要回答,如果不閉合開關(guān)S1,電飯煲能將飯煮熟嗎? (3)計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下,電飯煲的消耗功率之比。9.一臺國產(chǎn)XQB3013型全自動洗衣機(jī)說明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表,試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計算:額定電壓220 額定頻率50 Hz額定洗衣、脫水功率360 W額定洗衣、脫水容量3 kg整機(jī)質(zhì)量33 kg外形尺寸(長寬高)(5255020)3 (1)這臺洗衣機(jī)在額定電壓下洗衣或脫水時,通過洗衣機(jī)的電流是多大?(2)如洗衣、脫水的累計時間為40 min,則洗衣機(jī)耗電多少?2.5 焦耳定律 學(xué)案導(dǎo)學(xué)參考答案 (3)電風(fēng)扇風(fēng)葉被卡住后電動機(jī)不轉(zhuǎn)時可視為純電阻,通過電風(fēng)扇的電流I= A=11 A電動機(jī)消耗的電功率P=IU=11220 W=2420 W電動機(jī)發(fā)熱功率P內(nèi)=I2R=11220 W=2420 W預(yù)習(xí)內(nèi)容1.電能 自由電荷 靜電力 電勢能 2.電 內(nèi)當(dāng)堂檢測1、D 2、BC 3、C 4、C 5、B 6、AD 7、1.5W,8W 8、31W 9、60.課后練習(xí)與提高 1、AC 2、B 3、D 4、AC 5、A 6、AD7、P=IUM=5100=500W P熱=I2r =25W P機(jī)=P-P熱=500-25=475W8、(1)電飯煲盛上食物后,接上電源,S2自動閉合,同時把手動開關(guān)S1關(guān)閉,這時黃燈短路紅燈亮,電飯堡處于加熱狀態(tài),加熱到80時,S2自動斷開,S1仍閉合待電飯煲中水燒干后,溫度升高到103時.開關(guān)S1自動斷開,這時飯已煮熟,黃燈亮,電飯煲處于保溫狀態(tài)由于電飯堡散熱,待溫度下降至70時,S2自動閉合,電飯煲重新處于加熱狀態(tài),待溫度上升到80時,又自動斷開,電飯煲再次處于保溫狀態(tài).(2)不能,因為如果不閉合S1,則只能將食物加熱至80.(3)設(shè)電飯煲處于加熱狀態(tài)時,功率為P1,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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