高中物理人教版选修参赛课件《焦耳定律》(16) 31页

为了赛制的公平公正，参赛学校请：统一使用此模版作为PPT展示封面上请不要标注“xxx学校”开始说课只需报抽签后的出场代码焦耳定律物理\n第二章　恒定电流第5节　焦耳定律\n课程目标•引航一.知识与技能1．能从能量转化的角度理解电功、电热和电功率的含义。2．理解焦耳定律的意义，并能利用焦耳定律解决实际问题。3．知道电功和电热的区别，并能计算纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功、电热。二.过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析和推理能力。三.情感态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。\n1教学重点、难点1．重点：区别并掌握电功和电热的计算。2．难点：对电路中的能量转化关系的理解。\n\n随着家用电器的增多，特别是空调、电热器等大功率用电器的使用，引发的火灾事故越来越多，据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的，请思考，电流通过导体为什么会发热，产生的热量与电流大小和导线电阻等是什么关系呢？\n\n1．所谓电流做功，实质上是导体中的________对自由电荷的________在做功．2．电流在一段电路中所做的功等于这段电路__________、电路中的______、__________三者的乘积，即W＝________.3．单位时间内电流所做的功叫做电功率．电流在一段电路上做功的功率P等于________与这段电路____________的乘积，即P＝________.恒定电场静电力两端的电压U电流I通电时间tIUt电流I两端的电压UIU\n4．电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为________.5．电热Q＝____________，热功率P＝________.6．若电路中有电动机或电解槽，电能除转化为内能外，还转化为________或________，它们之间遵从能量守恒．导体的内能I2RtI2R机械能化学能\n·\n一、电功和电功率1．电功．(1)电功的定义：电场力对电荷做的功，叫做电功．(2)电功的表达式：W＝qU＝UIt.即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积．(3)单位：焦耳，符号为J.\n\n注意：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能过程，电流做了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能．可见电功反映了电能转化为其他形式的能的多少．电功的表达式W＝UIt以及电功率P＝UI适用于所有电流做功和功率的计算．\n例1．一根电阻丝，通过2C电荷量所消耗的电能是8J．若在相同的时间内通过4C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是()A．4V16JB．8V16JC．4V32JD．8V32J\n\n变式迁移1．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中不正确的是()\n变式迁移A．甲灯的实际功率一定总是40WB．将乙灯接入110V电路中，它的额定功率仍为60WC．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大D．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少\n变式迁移解析：照明灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功率，由于灯泡随着电压的升高电流增大，灯丝的电功率将会增大，于是温度升高，灯丝电阻率也随之增大，所以电阻增大．当工作电压不是220V时，灯泡的实际功率不再是额定功率，但额定功率不会随电压变化而变化．答案：A\n二、焦耳定律和热功率1．焦耳定律．(1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．(2)表达式：Q＝I2Rt.(3)适用范围：Q＝I2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量(电热)．(4)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能．\n\n3．纯电阻电路和非纯电阻电路．纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器电流、电压、电阻三者的关系遵循欧姆定律I＝U/R不服从欧姆定律，由UIt＝I2Rt＋W知U＞IR或I＜\n能量转化形式电流做功全部转化为内能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t电流做功转化为内能和其他形式的能量：电功W＝UIt；电热Q＝I2Rt.W＝Q＋W其他元件举例电阻、电炉丝、白炽灯电动机、电解槽\n例2．家庭用的电吹风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，设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串联，接到交流电源上．电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，如图所示，有以下结论：①P＞IU②P＝I2(R1＋R2)③P＝IU④P＞I2(R1＋R2)以上结论正确的是(　　)\nA．只有①B．只有③C．只有②③D．只有③④\n解析：因电吹风属非纯电阻用电器，故电功率P＝IU＞I2(R1＋R2)，选D.答案：D\n变式迁移2．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？\n变式迁移解析：电动机正常工作时是非纯电阻电路，计算只能根据定义式：(1)额定输入功率P额＝UI＝2×0.8W＝1.6W(2)电动机发热功率P热＝I2R＝(0.8)2×1W＝0.64W(3)根据能的转化与守恒，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)0.96W\n做导学案中的随堂练习准备小组竞答\n小结：1.电功､电功率的概念及公式2.焦耳定律的内容及应用3.纯电阻电路和非纯电阻电路\n作业：课本P55，问题与练习全部小组奖励（奏乐）\n谢谢各位同仁有缘聚于此恳请多指教