内容正文:
必修第三册·鲁科物理
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第3节 电功与电热
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学习目标
素养提炼
1.理解电功、电功率的概念,并会运用其公式进行计算.
2.理解焦耳定律并会用Q=I2Rt计算电热.
3.理解电功与电热的区别,知道纯电阻电路和非纯电阻电路.
物理观念:电功、电功率、电热、热功率、纯电阻电路和非纯电阻电路.
科学思维:1.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系,并能进行有关的计算.
2.了解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=(P=)的适用条件.
3.通过有关实例,让学生理解非纯电阻电路中的能量转化关系.
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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电场力
电场力
UIt
所用时间
UI
瓦特
W
一、电功和电功率
1.电功
(1)自由电荷在 的作用下定向运动而形成电流, 对自由电荷做的功,称为电功.
(2)公式:如果电路两端的电压是U,电流为I,在时间t内电流做的功W= .
2.电功率:电流做的功与 之比称为电功率.用公式表示为:P== ,单位: ,符号: .
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电流的二次方
电阻
通
电时间
只含电阻
二、焦耳定律
1.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量与 成正比,与导体的 及
成正比.这就是焦耳定律.
(2)公式:Q=I2Rt.
(3)在 的纯电阻电路中,由U=IR,可推得Q=t.
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电热
电动机
电解槽
机械能
化学能
=
=
>
>
2.纯电阻电路与非纯电阻电路
(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 .
(2)非纯电阻电路:含有 、 、电源等其他转换能量的装置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 、 等.
(3)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.
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热效应
三、身边的电热
1.电流热效应的应用
如电热水器、电饭锅、电刻笔、电焊等都是利用电流的 工作的.
2.电流热效应的危害
如果插头和插座之间接触不良会迸出火花.在输电线路中由于电热,降低电能的传输效率,电流过大,散热不好,还会烧坏电线的绝缘层,引起漏电、触电.
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×
×
×
√
√
[判断正误]
(1)电功率越大,电功越大.( )
(2)1千瓦时=3.6×106 J.( )
(3)非纯电阻电路中,电热的表达式是Q=I2Rt.( )
(4)电流流过笔记本电脑时,电功一定等于电热.( )
(5)根据I=可导出P=,该公式可用于任何用电器.( )
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要点一 电功和电功率的理解与应用
将额定电压均为1.5 V,额定功率分别为0.3 W和0.5 W的小灯泡A、B串联起来接在电压为U的电源上,两灯均发光,则两灯泡哪一个较亮?
提示:因为R=,所以RA>RB,即A灯泡实际消耗的功率大,故A灯亮.
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1.对电功的理解
(1)从能的角度看,电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少.
(2)从力的角度看,电流做功的实质是电场力对自由电荷做功.
2.对电功率的理解
(1)电功率表示电流做功的快慢或用电器消耗电能的快慢.
(2)公式P==UI对任何电路都适用.
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3.额定功率和实际功率
(1)额定功率:用电器正常工作所消耗的功率,当用电器两端的电压达到额定电压或电流达到额定电流时,用电器达到额定功率.P额、I额、U额其中一个达到额定值,则另外两个也为额定值.
(2)实际功率:用电器在实际电压下电流做功的功率,一般情况下,为保证用电器的安全,实际功率应小于或等于额定功率.
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微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1 Ω,当加在它两端的电压为2.0 V时,电流为0.8 A,且能正常工作.
(1)求它的输入功率;
(2)工作时由于导线发热而损失的功率多大?
(3)它