2022年高中物理 第二章 恒定電流 焦耳定律學(xué)案 新人教版選修3-1

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1、2022年高中物理 第二章 恒定電流 焦耳定律學(xué)案 新人教版選修3-1 一、導(dǎo)入新課，展示目標(biāo) 1.知道并理解電功、電功率的概念，并能利用公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算. 2.弄清電功與電熱、電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系. 3.知道純電阻電路和非純電阻電路的特點(diǎn)和區(qū)別． 二、課前自學(xué)，提出問題 1．電荷量為q的電荷在靜電力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，則靜電力做功為W＝______. 2．部分電路的歐姆定律表達(dá)式為I＝______. 3．電流做功的過程即為能量轉(zhuǎn)化的過程，轉(zhuǎn)化過程中能量守恒． 4．如果電路左右兩端的電勢(shì)差是U，在電荷q從左端移到右端的過程中．靜電

2、力做的功是W＝_____，把q＝It代入得W＝______，這表示，電流在一段電路中所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的________、通過時(shí)間t三者的______． 5．單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做__________．用________表示電功率，則有P＝________，進(jìn)而得到P＝________，單位：瓦特(W)． 6．只含白熾燈、電爐等電學(xué)元件的電路是________電路．電流通過純電阻電路做功時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的______．電流在這段電路中做的功W就等于這段電路發(fā)出的熱量Q，即Q＝______＝________. 7．由歐姆定律U＝IR代入Q＝IUt后可得熱量Q

3、的表達(dá)式Q＝______，即電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟____________成正比，跟導(dǎo)體的________及____________成正比．這個(gè)關(guān)系最初是焦耳用實(shí)驗(yàn)直接得到的，我們把它叫做________． 8．單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量通常稱為熱功率，其表達(dá)式為：P＝______. 三、學(xué)習(xí)過程 1、師導(dǎo)生學(xué)，合作探究 探究一、電功和電功率 [問題設(shè)計(jì)] 在日常生活中，經(jīng)常會(huì)用到家用小電器，例如電吹風(fēng)、電熨斗等，它們都會(huì)分為幾擋，像電吹風(fēng)可以吹暖風(fēng)和熱風(fēng)．它們都是通過電流做功把電能轉(zhuǎn)化為熱能的． (1)電流做功的實(shí)質(zhì)是什么？ (2)設(shè)加在一段電路兩端的電壓為U，通過電路的電流為

4、I，試推導(dǎo)t時(shí)間內(nèi)電流做功的表達(dá)式． [要點(diǎn)提煉] 1．電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I、通電時(shí)間t三者的乘積，公式為W＝_____. 2．電功率的表達(dá)式為P＝_____，反映了電流做功的快慢． 探究二、焦耳定律 [問題設(shè)計(jì)] 1．某同學(xué)家中有一只電爐，電阻為50 Ω，試計(jì)算該電爐接到220 V電源上在100秒的時(shí)間內(nèi)消耗的電能和產(chǎn)生的熱量． 2．某同學(xué)家中有一電風(fēng)扇，電阻為80 Ω，當(dāng)加上220 V的電壓時(shí)電流為0.25 A，試計(jì)算該風(fēng)扇工作100 秒時(shí)間消耗的電能和產(chǎn)生的熱量． 3．通過上面的計(jì)算比較消耗的電能和產(chǎn)生的

5、熱量之間的關(guān)系． 二次備課 [要點(diǎn)提煉] 1．電功的計(jì)算公式為W＝_____，電功率的計(jì)算公式為P＝____.電熱的計(jì)算公式為Q＝______(焦耳定律)，熱功率的計(jì)算公式為P熱＝______. 2．純電阻電路：電流通過純電阻電路做功時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的____． 3．非純電阻電路：含有________或________的電路稱為非純電阻電路．在非純電阻電路中，電流做的功將電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為________或________． 4．純電阻電路中：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t P＝P熱＝UI＝I2R＝ 非純電阻電路中：W＝UIt＞Q＝I2Rt P＝U

6、I＞P熱＝I2R 2、互動(dòng)交流，突破疑難 例1　下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說(shuō)法中正確的是(　　) A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多 B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝t只適用于純電阻電路 C．在非純電阻電路中，UI>I2R D．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路 例2　額定電壓都是110 V，額定功率PA＝100 W，PB＝40 W的燈泡兩盞，若接在電壓為220 V的電路上，使兩盞燈炮均能正常發(fā)光，且消耗功率最小的電路是(　　) 例3　如圖所示的電路中，電源電壓為60 V，內(nèi)阻不計(jì)，電阻R＝2 Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R0＝1.6 Ω，電壓表的示數(shù)為50 V，電動(dòng)機(jī)正常工作，求電動(dòng)機(jī)的輸出功率． 四、當(dāng)堂檢測(cè)，競(jìng)爭(zhēng)展示 《步步高導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)》P41自我檢測(cè)區(qū) 1-4題 五、暴露問題，反饋小結(jié) 六、作業(yè)布置，拓展提高 第二章 訓(xùn)練6 七、反思總結(jié)