《高中物理 第二章 恒定电流 2_6焦耳定律学案(无答案)新人教版选修3-1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理 第二章 恒定电流 2_6焦耳定律学案(无答案)新人教版选修3-1(4页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、2.6焦耳定律【学习目标】 1. 理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进 行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。【学习过程】学习任务1:电功和电功率 问题: 电流通过电灯时,电能转化为? 电炉通电时,电能转化为? 电动机通电时,电能转化为? 蓄电池充电时,电能转化为? 总结: 用电器把 转化成 的过程,就是电流做功的过程。 电流做功的多少等于电能转化为 的数量。 推导: 电功W与电功率P 总结: 电流做功,实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的 在做功, 自由电荷在 作用下沿 的方向做 移动,结果电
2、荷 的电势能 ,其他形式的能 。 应用: 1 kWh的物理意义是什么?1 kWh等于多少焦?学习任务2:焦耳定律 问题: 电流通过导体时会发热,称作电流的 效应。产生的热量即电热与哪 些因素有关呢?(回忆初中所学知识) 电热Q= ,热功率P热= 总结: 电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的 及 成正比。-实验定律(焦耳定律)学习任务3:电功与电热问题: 电流在通过用电器做功时消耗的电能会全部转化为热能吗? 例析: 电炉通电时,消耗电能UIt 产生电热I2Rt 电动机通电时,消耗电能UIt 产生电热I2Rt 总结: 消耗的电能全部转化为热能的电路称作 电路,该电路遵循 定律;消耗的电能只有
3、一部分转化为热能的电路称作 电路,该电路 不遵循 定律。 应用: 一台电风扇,内阻为20 ,接上220 V电压正常工作后,消耗的电功率 为66 W,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)如果接上电源后,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? 拓展: 一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表 质量为M70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力Ff恒为车 和人总重的k0.02倍。取g10m/s2,求: (1)此车电
4、机在额定电压下正常工作的效率。 (2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速度。 (3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下,当车速为v11.0m/s时,人骑车的加速度。【课后作业】 ( )1. 一灯泡标有“220V,100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻 的变化),则有 A.灯泡的实际功率为50W B.灯泡的实际功率为25W C.通过灯泡的电流为额定电流的1/2 D.通过灯泡的电流为额定电流的1/4 ( )2.下图电路中,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 AL1 BL2 CL3
5、 DL4 ( )3.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. C.=D.无法确定 ( )4.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 A.P B.C.D. ( )5.一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U2R 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 ( )6. 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 RA:R
6、B:RC为 A. 1:1:1 B.1:2: 2 C.2:1:1 D.1:4:4 ( )7.图中R1=4,R2=9,R3=18。通电后 A经R1和R3的电流之比I1:I3=3:1 BR1两端的电压和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 ( )8.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 D9.有一个
7、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? 10微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3 的电压时,通过的电流为0.3 A, 此时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0 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?11电动机的额定电压是110V,额定功率是22kW,线圈的电阻是05,求: (1)电动机正常工作时的电流多大? (2)1s时间内线圈上产生的热量
8、是多少? (3)1s时间内转化的机械能有多少? (4)用此电动机提升质量为100kg的重物,匀速运动时的速度多大?12.如图所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=500,加热电阻丝R3=50,两灯的电阻 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。 5