《高二物理学案 2.5 焦耳定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理学案 2.5 焦耳定律（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高一物理 3-1 学案 第二章 恒定电流武威第八中学 主备：董 德 审核：备课组第 1 页2.5 焦耳定律【学习目标】 1理解电流热效应的本质，理解电功的内涵，能够从静电学的角度推导电功的表达式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4.能够从能量守恒的角度计算复杂用电器的能量转化问题【重难点】学习重点：电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式学习难点：电功和电热之间的联系和区别【自学检测】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
2、在增加；公式：W= ，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。3. 是电功的普适式， 是电功率的普适式，适用于任何电路。4. 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） ； 是热功率的计算式。5.电流做功的实质： 【合作探究】一、电功和电功率1、电功（1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么?如图所示，一段电路两端的电压为 U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，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，在时间 t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量 q 是多少?这
3、相当于在时间 t 内将这些电荷 q 由这段电路的一端移到另一端。在这 个过程中，电场力做了多少功？2.电功率：（1）定义： 叫做电功率。用 P 表示电功率。（2）定义式： 。高一物理 3-1 学案 第二章 恒定电流武威第八中学 主备：董 德 审核：备课组第 2 页二焦耳定律1、焦耳定律（1）内容：（2）公式：2、热功率：（1）定义： （2）公式：P 热 = = 3、讨论以下两种电路中电能与电热的关系以及电功率与热功率的关系纯电阻电路：非纯电阻电路：三、题例探究：一台电动机，线圈的电阻是 0.4 欧，当两端所加的电压为 220 伏时，通过的电流是 5 安。这台电动机每分钟所做的机械功有多少？【当
4、堂检测】1、加在某台电动机上的电压是 U，电动机消耗的电功率为 P，电动机线圈的电阻为 r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ ）AP B / r C D 22r2Ur2、某一用直流电动机提升重物的装置如图所示重物的质量m50kg，电源电动势 110V不计内阻及各处的摩擦，当电动机以 v0.90m s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I5A，由此可知电动机线圈的电阻 R 。 3.、把标有“220V100W”的灯泡接到 220V 的电路中，通过灯丝的电流 I 和实际功率各有多大？若接到 110V 的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。 ）4、有一个直流电动机，把它接入 0.2V 电压的
5、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：电动高一物理 3-1 学案 第二章 恒定电流武威第八中学 主备：董 德 审核：备课组第 3 页机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）2.6 电阻定律【学习目标】1、经历决定导体电阻因素的探究过程，体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法2、掌握电阻定律并能进行有关计算3、理解电阻率的意义【学习重点】电阻定律的得出【学习难点】电阻率的概念【预习检测】1.导体的电阻是
6、导体本身的一种 ，它是由导体 决定的，导体的电阻跟它的 有关；跟它的 有关；跟它的 有关。2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 L 成 ，与它的横截面积成 ；导体的电阻与 有关。表达式 R= ，式中 是比例系数，它与导体的材料有关，是表征 的一个重要的物理量。3.各种材料电阻率的 都随温度的变化而 ，金属的电阻率随温度的升高而 ，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作 。【合作探究】一、探究导体电阻与其影响因素的定量关系探究方案一（实验法）如图所示，a、b、c、d 是四条不同的金属导体。 a、b、c 材料相同， b 与 a 仅仅长度不同，b 的长度是 a 的 2 倍
7、；c 与 a 仅仅横截面积不同，c 的横截面积是 a 的 2 倍，a 与d 仅仅材料不同，现用电压表分别测量 a、b、c、d 两端的电压，若 a 的示数为，试分析接在、两端时电压表示数与的关系（不计温度影响)说明：高一物理 3-1 学案 第二章 恒定电流武威第八中学 主备：董 德 审核：备课组第 4 页在长度、横截面积、材料三个因素中保持两个因素不变，比较第三个因素对电阻的影响，这种方法叫 法。探究方案二（逻辑推理法）1、 分析导体电阻与它的长度的关系2、 分析导体电阻与它的横截面积的关系二、题例探究一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为 0.5 ，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一
8、半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？【当堂达标】1、关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是( )A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻 ,因此,只有导体有电流通过时,才具有电阻B.由 R= 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比 ,跟导体中的电流成反比IUC.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象,发生超导现象时,温度不为绝对零度2、两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的两倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻比为_.3、一卷铝丝,电阻为 2.9 ,
9、质量为 10.8 kg,求这卷铝丝的长度和直径.( 铝 =2.910-8 m,铝密 =2.7103 kg/m3)4、 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab=10 cm， bc=5 cm，当将 A 与 B 接入电压为 U 的电路中时，电流为 1 A；若将C 与 D 接入电压为 U 的电路中，则电流为( )高一物理 3-1 学案 第二章 恒定电流武威第八中学 主备：董 德 审核：备课组第 5 页A、4 A B、2 A C、 21 A D、 41 A2.7 闭合电路欧姆定律（1）【学习目标】1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电动势降落之和2.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量
10、及改善的物理意义3.会用定律分析路端电压与负载的关系【学习重难点】1.电动势的概念和闭合回路的欧姆定律2.理解电动势表征的物理意义、电动势的定义式【合作探究】一、闭合电路欧姆定律1.内电路和外电路（1）内电路： ，内电压： ，符号： ，内阻： ，符号： ，（2）外电路： ，路端电压： ，符号： ，（3）在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下，由 移向 ，在电源中，非静电力把正电荷由 移到 。正电荷在静电力的作用下从电势 的位置向电势 的位置移动，电路中正电荷的定向移动方向就是 ，所以在外电路中，沿电流方向电势 2.定律的推导如图所示，设电源的电动势为 ，外电路电阻为 ，内电路的电阻为 ，闭合电路的ERr电流为 ，在时间 内It（1）外电路中电能转化成的内能为 外（2）内电路中电能转化成的内能为 内（3）非静电力做的功为 W高一物理 3-1 学案 第二章 恒定电流武威第八中学 主备：董 德 审核：备课组第 6 页根据能量守恒定律，有 ，所以 内外 EWIt整理后得到 ，即 E3.闭合电路的欧姆定律（1）内容： （2）表达式： ，常用的变式： 其中 为外电路的等效电阻。R二、路端电压与负载的关系1.当外电阻 增大时，根据 可知，电流 ，内电压 ，根rREIIIr据 可知路端电压 。当外电路断开时， ， IrEUUU。2.当外电阻 减小时，根据 可知，电流 ，内电压 ，RrIIIr根据
