5焦耳定律5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习导引学习目标1.能说出电功、电功率的概念,会用其计算有关问题。2.能够从能量角度去理解纯电阻电路和非纯电阻电路。3.分清电功率和热功率的区别和联系。重点难点重点:各种电路电功、电功率的计算。难点:1.对纯电阻电路和非纯电阻电路的理解。2.电功率和热功率的区别和联系。5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习导引一、电功和电功率1.电功(1)实质导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,把电能转化为其他形式的能。(2)表达式W=UIt。预习交流1电功的常用单位还有千瓦时,说明其物理含义,并计算1千瓦时等于多少焦。答案:1千瓦时表示功率为1千瓦的用电器在1小时内所消耗的电能。1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J。5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习导引2.电功率(1)物理意义:表示电流做功快慢的物理量。(2)定义:单位时间内电流所做的功。(3)公式及单位:P=Wt=UI,其单位为瓦特,符号为W。预习交流2电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同,各用什么物理量表示呢?答案:电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少,电流做功的快慢用电功率表示,电流做功的多少用电功表示。电流做功的快慢与做功的时间和做功的多少有关。5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习导引二、焦耳定律1.焦耳定律:电流通过导体时产生的热量(内能)跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比,这一规律叫作焦耳定律。公式表示为Q=I2Rt。2.热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率,计算公式为P=I2R。3.纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为内能。4.非纯电阻电路:像含有电动机或电解槽等非纯电阻用电器的电路被称为非纯电阻电路,在非纯电阻电路中,电流做的功除了将电能转化为内能外,还转化为机械能或化学能等其他形式的能量。预习交流3生活中电热的利用主要有哪些实例?答案:电热水器、电饭锅、电烤箱、电焊等。5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测一、电功和电热活动与探究探究电功和电热的关系1.节能灯日益普及,逐渐取代普通灯,节能灯到底从哪里节约能量呢?答案:普通白炽灯泡的发光原理是灯丝通电后发光、发热,而转化成光能的是很少一部分能量,大部分能量都转化成了内能,可见普通灯泡的发光效率极低。而节能灯利用灯管内的气体放电产生的射线激发灯管内壁上的荧光粉发光,转化成内能的是很少一部分,可见发光效率高,起到了节能的作用。5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测2.电功的实质是什么?设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为R,通过的电流为I,试以此为模型探究焦耳定律的表达式。试推导电热功率的表达式。答案:电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,表明有多少电能转化为其他形式的能。在转化过程中,能量守恒,所以电功实质上是能量转化与守恒定律在电路中的具体体现。由欧姆定律U=IR,在t时间内电流做的功为W=IUt=I2Rt。电路为纯电阻电路,W=Q。即Q=I2Rt,此式为焦耳定律的表达式。P=Qt=I2Rtt=I2R。5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测迁移与应用例题微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1Ω,当加在它两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,且能正常工作。求:(1)它的额定输入功率多大?(2)工作时由导线发热损失的功率多大?(3)它的最大输出功率多大?解析:电动机正常工作时是非纯电阻电路。(1)额定输入功率P额=UI=2.0×0.8W=1.6W(2)电动机热功率P热=I2R=0.82×1W=0.64W(3)根据能量的转化与守恒,电动机的最大输出功率P出=P额-P热=0.96W。答案:(1)1.6W(2)0.64W(3)0.96W5焦耳定律课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测点拨:在非纯电阻电路里,要注意区别电功和电热,注意应用能量守恒定律。①电热Q=I2Rt。②电动机消耗的电能W=IUt。③由能...
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