2014-2015学年高中物理鲁科版选修3-1 课件：第三章第3讲 恒定电流.ppt

1、高中物理选修3-1鲁科版第三章 恒定电流第三讲焦耳定律目标定位焦耳定律知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系.12目标定位预习导学课堂讲义对点练习知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别3预习导学1.（1）电场力电场力（2）UIt2.单位时间IU瓦特想一想：电流做功越多，电功率越大吗？一、电能答案：电功率是指电流单位时间内做的功，电流做功多，由于时间不确定，所以电功率不一定大焦耳定律1.电流的二次方电阻通电时间2.只含电阻想一想：电风扇、电冰箱消耗的电能等于I2Rt吗？电冰箱消耗的电能转化成什么形式的能量了？二、焦耳定律答案：不等于；

2、电风扇、电冰箱消耗电能没有全部转化为热能，有大部分转化为了机械能，小部分转化为了电热.目标定位预习导学课堂讲义对点练习三、身边的电热1.热效应2.过大课堂讲义一、电功和电功率（1）电功：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积；公式为WUIt.焦耳定律电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少量（2）电功率的表达式为PUI，反映了电流做功的快慢目标定位预习导学课堂讲义对点练习1电功与电功率2用电器的额定功率和实际功率(1)额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功

3、率(2)实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率它可能与额定电功率相等，也可能比额定电功率大或小注意由于对用电器的电阻值不考虑温度对其影响，即用电器的电阻看成是一个定值，所以有R.课堂讲义例 1 有分别标有“220 V、100 W”、“220 V、60 W”的两个灯泡(1)把它们并联接到220 V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？(2)把它们串联接到220 V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？焦耳定律解析同理P1=100WP2=60W目标定位预习导学课堂讲义对点练习（2）课堂讲义针对训练一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V.若把此灯泡接到输出电压为18 V的电

4、源两端，则灯泡消耗的电功率()A等于36 W B小于36 W，大于9 WC等于9 W D小于9 W 焦耳定律解析目标定位预习导学课堂讲义对点练习由得正常工作时的电阻R36 假设灯泡的电阻也为36，则它消耗的功率为功率小，电阻率变小，电阻变小实际功率小于9WD课堂讲义二、焦耳定律1电功、电热、电功率、热功率的关系.焦耳定律（1）电功与电热的比较:电功实质是静电力移动电荷做的功，WqUUIt电热是由于电流的热效应，电流通过导体发热，QI2Rt纯电阻电路中：U=IR，WQUItI2RtU2t/R，电功等于电热非纯电阻电路中电流通过导体时，不仅发热，电能还会转化为其他形式的能即在非纯电阻电路中电功大于

5、电热，WQ，UItI2Rt，进一步推出：UIR或IU/R(即非纯电阻电路不服从欧姆定律)目标定位预习导学课堂讲义对点练习（2）电功与电热的联系与区别课堂讲义二、焦耳定律1电功、电热、电功率、热功率的关系.焦耳定律(3)电功率与电热功率的关系目标定位预习导学课堂讲义对点练习纯电阻电路中，PP热UII2R U2/R非纯电阻电路中PUIP热I2R2.纯电阻电路和非纯电阻电路的特点对比(1)纯电阻电路：电路中只有电阻元件，只能把电能转化为内能；服从欧姆定律IU/R；常见电学元件：电阻、电炉丝、白炽灯等(2)非纯电阻电路：除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器；不服从欧姆定律：UIR或IU/R；

6、常见电学原件：电动机、电解槽等.课堂讲义例 2 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A电功率越大，电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多BWUIt适用于任何电路，而WI2RtU2t/R只适用于纯电阻电路C在非纯电阻电路中，UII2RD焦耳热QI2Rt适用于任何电路焦耳定律解析P大，Q不一定大只有纯电阻成立WUItI2RtU2t/RPUII2R+P其他UII2R焦耳热的定义式BCD目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例 3 一台电风扇，内阻为20，接上220 V的电压后正常工作，消耗的功率为66 W求：(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流；(2)电风扇工作时，转化为机械

7、能和内能的功率及电机的效率；(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？焦耳定律非纯电阻元件解析(1)由PUI可得，电流：（2）发热功率PQI2r1.8 W目标定位预习导学课堂讲义对点练习P机PPQ64.2 W机械功率与总功率之比97.3%（3）IU/r11 A纯电阻元件PUII2r2 420 W相等课堂讲义例 3 一台电风扇，内阻为20，接上220 V的电压后正常工作，消耗的功率为66 W求：(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流；(2)电风扇工作时，转化为机械能和内能的功率及电机的效率；(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转

8、动，此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？焦耳定律目标定位预习导学课堂讲义对点练习机械功率与总功率之比相等借题发挥(1)在纯电阻电路中，由于电功与电热相等，因此公式UIt、I2Rt、U2t/R既可计算电功，也可计算电热(2)在非纯电阻电路中，只能用UIt计算电功，用I2Rt计算电热，U2t/R无意义(3)通过电功(或电热)计算电流或电压对点练习对电功率、热功率的考查对电功率、热功率的考查1一台电动机，额定电压为100V，电阻为1.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为()A500 W B25 W C1 000 W D475 W焦耳定律P热I2r52

9、1 W25 WB目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习2电功率的计算公式PU2/R中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的电阻，此式可用于()A计算电冰箱的功率B计算电风扇的功率C计算电烙铁的功率D计算洗衣机的功率焦耳定律C目标定位预习导学课堂讲义对点练习只适合纯电阻元件对电功率、热功率的考查对电功率、热功率的考查对点练习焦耳定律目标定位预习导学课堂讲义对点练习对电热和电功的考查对电热和电功的考查3当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A3 V，1.8 J B3

10、 V，3.6 J C6 V，1.8 J D6 V，3.6 JRU0.3 CW1qU1q2I2t 0.6CI2 2I16V2U1R I2 U2U13VW2 qU2 3.6JD 对点练习非纯电阻电路的特点及有关计算非纯电阻电路的特点及有关计算4.如图所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r0.8,电路中另一电阻R10,直流电压U160V，电压表示数UV110V试求：焦耳定律(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)电动机输出的机械功率解析串联(1)电阻R的分压URUUV(160110)V50V通过电阻R的电流IRA5 A通过电动机的电流IMIR5 A(2)电动机的分压UMUV110V P入IMUM550W(3)热功率：P热I2r20 W P出P入P热530 W目标定位预习导学课堂讲义对点练习再见