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1、2.5焦耳定律学案2 焦耳定律学案前预习学案一、预习目标初步了解焦耳定律，并能进行有关计算二、预习内容1 电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功，电荷的 减小，其他形式的能在增加；公式：= ，P= 。2 电流通过用电器时把 能全部转化为 能，这样的电路叫做纯电阻电路。三、提出疑惑 内探究学案一、学习目标1理解电流热效应的本质2掌握焦耳定律，并能进行有关计算3理解电功和电热的关系，能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热二、学习过程1 电功和电功率（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）
2、的量度。（2）= qU=UIt 是电功的普适式，P= UI 是电功率的普适式，适用于任何电路。2 焦耳定律和热功率（1）电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度（2）Q=I2Rt 是电热的计算式，可以计算任何电路中电流 I 通过电阻 R 时在 t 时间内产生的热量（电热） ；P=I2R 是热功率的计算式，3 电功和电热（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。 这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即=UIt=I2Rt= 同理 P=UI=I2R= （2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而
3、是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等 这时电路消耗的电能，即=UIt 分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能） ；另一小部分不可避免地转化为电热 Q=I2R t（电枢的电阻生热）这里=UIt 不再等于Q=I2Rt，应该是 =E 其他Q（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，=Q=UIt=I 2R t= ；在非纯电阻电路中，电功大于电热，Q，这时电功只能用 =UIt 计算，电热只能用 Q=I2Rt 计算，两式不能通用。例 1 一台电风扇，内阻为 20 ，接上 220 V 电压后，消耗功率
4、66 ，问：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？（3）如果接上电后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？三、反思总结四、当堂检测1 用电器两端电压 220V，这意味着()A1A 电流通过用电器时，消耗的电能为 220B1 正电荷通过用电器时，产生 220 的热量1A 电流通过用电器时，电流的发热功率为 220D1 正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功 2202 一灯泡标有 “220V，100”字样将其接到 110V 的电上(不考虑灯
5、泡电阻的变化)，则有()A 灯泡的实际功率为 0B 灯泡的实际功率为 2通过灯泡的电流为额定电流的 D 通过灯泡的电流为额定电流的 3 下图电路中，电灯 L1、L2 都标有“220V，100”；电灯 L3、L4都标有“220V ，40” 将 A、B 两端接入电，最暗的灯是 ( )AL1 BL2 L3 DL44 把两个相同的电灯分别接在图中甲、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 和 ，可以断定()A B = D 无法确定输电线总电阻为 r，输送的电功率是 P，送电电压为 U，则用户得到的功率为()AP B D 6 一个直流电动机所加电压为 U，电流为 I，
6、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 U2RB电动机的发热功率为 I2R电动机的输出功率为 IU-I2RD电动机的功率可写作 IU=I2R=U2/R7 有一个直流电动机，把它接入 02V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是 04A，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）8某一电动机，当电压 U1=10V 时带不动负载，因此不转动，这时电流为 I1=2A。当电压为
7、 U2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为 I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？9微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上 03 的电压时，通过的电流为 03 A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为 20 时，电流为0 A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？ 后练习与提高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 一盏电灯直接接在恒定的电上，其功率为 100，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电上，在导线上损失的电功率是 9，那么此
8、时电灯实际消耗的电功率将( )A 大于 91B 小于 91 等于 91D 条不足，无法确定3 A、B、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:P 为( )A1:1:1 B1:2: 2 2:1:1 D1:4:44 图中 R1=4，R2=9，R3=18。通电后（ ）A经 R1和 R3 的电流之比 I1：I3=3 ：1B R1 两端的电压和 R3 两端的电压之比 U1：U3=4：9三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 两个电阻,R1=8,R2=2,并联在电路中欲使这两个电阻消耗的电功率相等
9、,可行的办法是（ ）A用一个阻值为 2 的电阻与 R2 串联B 用一个阻值为 6 的电阻与 R2 串联用一个阻值为 6 的电阻与 R1 串联D用一个阻值为 2 的电阻与 R1 串联6 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 D 7 一台直流电动机线圈电阻 r =1，与一阻值 R=10 的电阻串联，当所加电压 U=10V，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。8 如图所
10、示是电饭煲的电路图，S1 是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103）时会自动断开；S2 是一个自动温控开关，当温度低于 60时会自动闭合，温度高于 80时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，它在保温状态下是不亮的，黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻 R1=R2=00，加热电阻丝 R3=0，两灯的电阻不计。（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程 （包括加热和保温的过程） 。 （2）简要回答，如果不闭合开关 S1，电饭煲能将饭煮熟吗？ （3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。9 一台国产 XQB3013 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
11、中提供的数据计算：额定电压 220 额定频率 0 Hz额定洗衣、脱水功率 360 额定洗衣、脱水容量 3 g整机质量 33 g外形尺寸(长宽 高 )(2020)3(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 in，则洗衣机耗电多少?2 焦耳定律 学案导学参考答案(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流I= A=11 A电动机消耗的电功率P=IU=11220 =2420 电动机发热功率P 内=I2R=11220 =2420 预习内容1 电能 自由电荷 静电力 电势能 2 电 内当堂检测1、D 2、B 3、 4、
12、、B 6、AD 7、1，8 8、31 9、60后练习与提高1、A 2、B 3、D 4、A 、A 6、AD7、P=IU=100=00 P 热=I2r =2 P 机=P-P 热=00-2=478、(1) 电饭煲盛上食物后，接上电，S2 自动闭合，同时把手动开关 S1 关闭，这时黄灯短路红灯亮，电饭堡处于加热状态，加热到80时，S2 自动断开， S1 仍闭合待电饭煲中水烧干后，温度升高到103时开关 S1 自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态由于电饭堡散热，待温度下降至 70时，S2 自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到 80时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态(2)不能，因为如果不闭合 S1，则只能将食物加热至 80(3) 设电饭煲处于加热状态时，功率为 P1，
