2018-2019学年人教版选修3-1（课件+课后巩固训练）2-5焦耳定律 (3份打包)

人教版·选修3-1 第5节　焦耳定律 第二章　恒定电流 1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质。2.理解电功和电热的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。3.理解电功率和热功率。4.能从能量守恒角度理解焦耳定律。 01课前自主学习 一、电功和电功率 1．电功 (1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路 三者的乘积。 (2)公式：W＝ 。 (3)单位：国际单位是 ，符号是 。 (4)意义：描述电能转化为其他形式能的多少。 两端的电压、电路中的电流、通电时间 UIt 焦耳 J 2．电功率 (1)定义：单位时间内 所做的功。 (2)公式： 。 (3)单位： ，符号是 。 (4)意义：描述 转化为其他能的快慢或者是电流做功的快慢。 电流 P＝UI 瓦特 eq \o(□,\s\up4(10))W eq \o(□,\s\up4(11))电能 二、焦耳定律 1．内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 及 成正比。 2．表达式：Q＝ 。 3．热功率 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 I2Rt (1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。(　　) (2)电功率越大，电功越大。(　　) (3)1千瓦时＝3.6×106 J。(　　) (4)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。(　　) (5)根据I＝eq \f(U,R)、P＝UI可导出P＝eq \f(U2,R)，该公式可用于任何用电器。(　　) (6)电流通过电解槽时，电功大于电热。(　　) × √ × × × √ 02 课堂合作探究 考点　电路中的电功与电热 电功与电热的比较 (1)电功与电热 (2)电功率与热功率 例1　规格为“220 V　36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求： (1)接上220 V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的电功率和发热的功率。 (1)排气扇正常工作时是纯电阻还是非纯电阻？ (2)排气扇被卡住时是纯电阻还是非纯电阻？ 提示：排气扇正常工作时为非纯电阻。 提示：排气扇被卡住时为纯电阻。 [规范解答]　(1)排气扇在220 V电压下正常工作的电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(36,220) A≈0.16 A， 发热功率P热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W， 转化为机械能的功率P机＝P－P热＝(36－1) W＝35 W。 (2)排气扇扇叶被卡住，不能转动时，电动机相当于纯电阻，电能全部转化为热能，此时通过排气扇的电流为 I′＝eq \f(U,R)＝eq \f(220,40) A＝5.5 A， 电动机消耗的电功率等于发热功率，即 P机＝P热＝I′U＝5.5×220 W＝1210 W。 [完美答案]　(1)P机＝35 W，P热＝1 W　(2)P机＝P热＝1210 W 电功和电热、电功率和热功率的计算 不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都用W＝UIt，功率均用P＝UI，热量都用Q＝I2Rt，热功率均用P＝I2R，根据I＝eq \f(U,R)推导得出的变形只用于纯电阻电路。 eq \a\vs4\al([变式训练1])　如图所示，电阻R和内阻为r的电动机M串联接到电路中，接通开关后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生热量Q1，电流流过电动机做功W2，产生热量Q2，则有(　　) A.eq \f(U1,R)＝eq \f(U2,r) B.eq \f(U1,R)<eq \f(U2,r) C．Q1＝eq \f(U\o\al(2,1),R)t，Q2＝eq \f(U\o\al(2,2),r)t D．W1＝eq \f(U\o\al(2,1),R)t，W2＝eq \f(U\o\al(2,2),r)t 解析　设开关接通后，电路中电流为I。对于电阻R，由欧姆定律得U1＝IR，有I＝eq \f(U1,R)，对于电动机，有U2>Ir，即有I<eq \f(U2,r)。联立得：eq \f(U1,R)<eq \f(U2,r)，故A错误，B正确；根据焦耳定律得Q1＝I2Rt＝eq \f(U\o\al(2,1),R)t，Q2＝I2rt<eq \f(U\o\al(2,2),r)t，故C错误；电流通