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2019-2020年高中物理
2.5焦耳定律导学案新人教版选修3-1学习目标1.理解电流热效应的本质2.掌握焦耳定律,并能进行有关计算重点理解电功和电热的关系难点能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热自主学习
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)的量度电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积计算式为W=
3.电功率:电流做的功叫电功率用表示,表达式为
4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的电阻及通电时间成这个关系最初是由实验得到的
5.表达式Q=
6.热功率的发热量通常称为热功率,表达式为P=
7.电功与热量的关系
(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、这时电能全部转化为内能,电功等于电热,即W=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W=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=I2Rt(电枢的电阻生热).这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,应该是W=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,W=Q=UIt=I2Rt=;在非纯电阻电路中,电功大于电热,WQ,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用反思纠错[合作探究
1..图中R1=4Ω,R2=9Ω,R3=18Ω通电后()A.经R1和R3的电流之比I1I3=31B.R1两端的电压和R3两端的电压之比U1U3=49C.三个电阻消耗的电功率之比P1P2P3=212[来D.三个电阻消耗的电功率之比P1P2P3=
2212.一台电动机,内阻为5Ω,接上220V电压后,消耗功率880W,问
(1)电动机正常工作时通过电动机的电流是多少?
(2)电动机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,电动机被卡住不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的发热功率是多少?目标检测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50WB.灯泡的实际功率为25WC.通过灯泡的电流为额定电流的一半D.通过灯泡的电流为额定电流的1/
42.下图电路中,电灯L
1、L2都标有“220V,100W”;电灯L
3、L4都标有“220V,40W”.将A、B两端接入电源,最暗的灯是 A.L1B.L2C.L3D.L
43.两个电阻,R1=8Ω,R2=2Ω,并联在电路中,欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是 A.用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联B.用一个阻值为1Ω的电阻与R2串联C.用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联D.用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联
4.某一用直流电动机提升重物的装置如图1所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以v=
0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中电流强度I=5A求电动机线圈电阻R(g=10m/s2)反思小结图1。