精品新人教版选修31高中物理导学案25焦耳定律Word文件下载.docx

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二、习过程

1电功和电功率

（1）电功是电流通过一段电路时，电能转为其他形式能（电场能、机械能、能或内能等）的量度。

（2）W=qU=UI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，电能转为内能的量度

（2）Q=I2R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。

这时电能全部转为内能，电功等于电热，即W=UI=I2R=

同P=UI=I2R=

（2）在非纯电阻电路中：

电流通过用电器是以转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=UI分为两部分，一大部分转为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转为机械能）；

另一小部分不可避免地转为电热Q=I2R（电枢的电阻生热）这里W=UI不再等于Q=I2R，应该是W=E其他＋Q

（3）电功和电热是两个不同的物量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UI=I2R=

；

在非纯电阻电路中，电功大于电热，W>

Q，这时电功只能用W=UI计算，电热只能用Q=I2R计算，两式不能通用。

例1一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W，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为机械能的功率是多少？

转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220J

B1正电荷通过用电器时，产生220J的热量

1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W

D1正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J

2一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电上（不考虑灯泡电阻的变），则有（）

A灯泡的实际功率为50W

B灯泡的实际功率为25W

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，100W”；

电灯L3、L4都标有“220V，40W”．将A、B两端接入电，最暗的灯是　（　）

A．L1B．L2．L3D．L4

4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

5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（）

APB

D

6一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U2／R

　　B．电动机的发热功率为I2R

　　．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

7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03Ｖ的电压时，通过的电流为03A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为20Ｖ时，电流为0８A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？

课后练习与提高

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电功是电能转为内能

电场力做功使电能转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100W，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9W，那么此时电灯实际消耗的电功率将（）

A大于91WB小于91W等于91WD条件不足，无法确定

3A、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PAPBP为（　　）

A111B122211D144

4图中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。

通电后（）

A．经R1和R3的电流之比I1：

I3=3：

1

B．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：

2：

1

5两个电阻,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6Ω的电阻与R2串联

．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

6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=1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。

8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=500Ω，加热电阻丝R3=50Ω，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QB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术据如下表，试根据表中提供的据计算：

额定电压

220Ｖ

额定频率

50Hz

额定洗衣、脱水功率

360W

额定洗衣、脱水容量

3g

整机质量

33g

外形尺寸（长×

宽×

高）

（5４2×

550×

９20）ｍｍ3

（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，则洗衣机耗电多少?

25焦耳定律案导参考答案

（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=11A

电动机消耗的电功率

P=IU=11×

220W=2420W

电动机发热功率

P内=I2R=112×

20W=2420W

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、D2、B3、4、5、B6、AD

7、15W，8W

8、31W

9、60％

1、A2、B3、D4、A5、A6、AD

7、P=IUM=5×

100=500WP热=I2r=25W　P机=P-P热=500-25=475W

8、

（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，