3.3 焦耳定律 — 鲁科版高中物理选修3-1学案

3.3焦耳定律 学案 学习目标： 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. 3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别． 基础知识： 一、电能 1.电功 ①定义：当接通电路时，电路内就建立起了电场，则电场力对自由电荷做的功． ②公式：W＝UIt. ③单位：国际单位是焦耳，符号是J. 度是电功的单位.1度＝1 kW·h＝3.6×106 J. 2.电功率 ①定义：单位时间内电流所做的功． ②公式：P＝UI. ③单位：瓦特，符号是W. ④意义：衡量用电器做功快慢的物理量． 焦耳定律 ①内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比． ②公式：Q＝I2Rt. ③热功率：电流通过用电器，单位时间内的发热量，公式为P＝I2R. 三、身边的电热 各种电器在使用中都会放出大量的电热，这就是电流的热效应．有的是利用这些电热，如电熨斗、电饭锅、电烘箱、电热水器等；有的电器并不是利用它的电热，这种电器要是散热不及时会造成危害，如电动机、电视机、变压器等． 重难点理解： 一、电功和电功率 1．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．电功的实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路中所做的功． 3．电功常用的单位还有：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J. 4．电功率P＝eq \f(W,t)＝IU，表示电流做功的快慢． 二、焦耳定律 1．纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能． 2．非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为机械能或化学能． 3．电功和电热的计算公式比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 电功 W＝UIt＝I2Rt＝eq \f(U2,R)t W＝UIt 电热 Q＝UIt＝I2Rt＝eq \f(U2,R)t Q＝I2Rt 电功率 P＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R) P＝UI 热功率 P热＝UI＝I2R＝eq \f(U2,R) P热＝I2R 4．纯电阻电路中：W＝Q；P＝P热；非纯电阻电路中：W＝Q＋E其他＞Q；P＝P热＋P其他＞ P热． 三、电动机的功率 电动机的总功