内容正文:
课时2.5 焦 耳 定 律
1.理解电功的概念,理解电功是指静电力对自由电荷所做的功,知道电功的公式,能应用公式进行有关的计算。
2.理解电功率的概念和公式,会应用公式进行有关的计算。
3.知道电功率和热功率的区别和联系。
4.知道静电力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能的过程。
重点难点:焦耳定律、电功率、热功率的概念、公式。电功
率和热功率的区别和联系。
教学建议:本节需要安排两个课时教学;引导学生应用功能关系,并通过理论推导,得出热量的计算公式以及焦耳定律的内容,再进一步类比速度的物理意义得出热功率的概念及热功率的计算公式。通过实例讨论用电器中的能量转化,让学生进一步理解电功和热量、电功率和热功率,区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的能量转化。
导入新课: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,很大一部分火灾事故是由于导线、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呢?
1.电功和电功率
(1)电流做功的过程实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功,在这个过程中电荷的①电势能减少,其他形式的能增加,电流做了多少功,就有多少②电 能转化为其他形式的能。
(2)电功的计算公式W=Uq=③UIt,电功的单位是④焦耳。
(3)⑤单位时间内电流所做的功叫作电功率,P==⑥UI ,电功率的单位是⑦瓦特。
2.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟⑧电流的二次方成正比,跟导体的⑨电阻及通电⑩时间成正比。
(2)热量的表达式Q=I2Rt,热功率公式P=I2R。
(3)只有当电能全部转化为 内能时才有“Q=W”。如果电流通过电动机,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为机械能;如果用电流给电池充电,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为化学能,这时“Q<W”。
①电势 ②电 ③UIt ④焦耳 ⑤单位 ⑥UI ⑦瓦特 ⑧电流 ⑨电阻 ⑩时间 I2Rt I2R 内 机械
化学
1.电功公式W=UIt是怎样得出的?
解答:根据W=qU和q=It可推出电功公式W=UIt。
2.电功率的概念是怎样定义的?电功率公式是什么?
解答:单位时间内电流所做的功叫作电功率,电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积,即P=UI。
3.焦耳定律由公式推导出来的还