3.3电功与电热——焦耳定律 学案-2022-2023学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

焦耳定律 【课前案】 一、电能 1．电功 (1)定义：在一段电路中电场力所做的功，即通常所说的_____做的功叫做电功． (2)实质：电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是电场力对_________做的功． (3)计算公式：W＝______________＝_____________. 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流________________叫做电功率． (2)公式：P＝________________＝_________________. 二、焦耳定律 1．内容：电流通过导体产生的热量跟_____的二次方成正比，跟导体的_____成正比，跟_________成正比． 2．公式：Q＝ _____________. 3．单位：_____________. 4．热功率公式：P＝＝____. 三、身边的电热 各种电器在使用中都会放出大量的电热,有的是利用这些电热,如电熨斗、________________、电烘箱、 __________等；有的电器并不是利用它的电热,这种电热要是散热不及时会造成危害，如电动机、电视机、 ________________等． 四、电功与电热的区别 3．电功与电热的区别与联系 (1)纯电阻电路 (2)非纯电阻电路 五、额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标的功率是额定功率，反映用电器本身消耗电能快慢（或转化电能快慢）的上限。用电器在实际电压下工作的功率是实际功率，用电器只有在额定电压下工作时的实际功率才等于额定功率。 【课中案】 例 1. 使用电烙铁时，为了方便，有两挡开关,使它工作时处于加热状态和休息时处于保温状态，(电源下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是(　　) A．Q＝UIt　　　 B．Q＝I2Rt C．Q＝t D．Q＝P热t 变式1. 关于公式：①、②、③P=U2/R下面叙述正确的是( ) A．公式①适用于任何电路的电功率 B．公式②适用于任何电路的电功率 C．公式①、②、③均适用于任何电路的电功率 D．以上说法均不正确 例 2. 一微型吸尘器直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为 0.3 V时，电流为0.3 A；松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时,电流为0.8 A，电动机正常工作． 求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的效率是多少？ 变式2一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W，问： （1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？ （2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？ （3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？ 例 3. 电源电压不变，如图所示．求： (1)用公式说明开关S与哪个触点接触时使电烙铁处于加热状态． (2)要求加热功率是保温功率的10倍，则电阻R1与R2的比值为多少？ 【课后案】 1. 一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ） A．电动机的输出功率为U2／R B．电动机的发热功率为I2R C．电动机的输出功率为IU-I2R D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R 2. 一只断灯丝的灯泡，摇接灯丝后使用，要比原来亮一些，这是因为灯丝的 （ ） A．电阻变小 B．电阻增大 C．电阻率减小 D．电阻率增大 3. 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 r。设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内 ( ) A．电炉和电动机产生的电热相等 B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C．电炉两端电压小于电动机两端电压 　D．电炉和电动机两端电压相等 4. 有两个电阻R1和R2,且R1>R2,下列说法正确的是 （ ） A．由公式P=I2R可知,电阻大的消耗的功率多,所以有P1>P2 B. 由公式P=U2/R可知,电阻小的消耗的功率多,所以有P1<P2 C. 由公式P=IU可知,消耗的功率多少与电阻无关,所以有P1=P2 D. 在所加电压相同的情况下,由公式P=U2/R可知,有P1<P2 5. 一盏电灯直接接在恒定电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，那么此时电灯实际消耗的电功率( ) A.大于91W B.小于91W C.等于91W D.条件不