資源簡介

3.電功率
【學習目標】
知識目標
1.知道電流的熱效應(yīng)。
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運用。
能力目標
知道科學研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用方法。
情感目標
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學生熱愛科學，勇于克服困難的信念
【學習重點】焦耳定律內(nèi)容
【學習難點】電功和電熱之間的聯(lián)系和區(qū)別
【課前自主學習】
1、電功（W）：
（1）表達式：電流在一段電路中所做的功等于這段電路、電路中的、和 三者的乘積，即W=。
（2）單位：國際單位制中：；常用單位：。
（3）物理意義：反應(yīng)了轉(zhuǎn)化為的多少。
2、電功率（P）
（1）定義：內(nèi)電流所做的功叫做電功率。即P=。
（2）表達式：電流在一段電路上做功的功率等于與的乘積。即P=。
（3）單位：國際單位制中：。（4）物理意義：表示電流做功的。
3、焦耳定律內(nèi)容（電熱Q） ：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟成正比，跟導體的電阻及通電時間成。這個關(guān)系最初是由實驗得到的。表達式 Q=。
4、熱功率 的發(fā)熱量通常稱為熱功率，表達式為P=。
【課內(nèi)探究】
探究一：電流做功的本質(zhì)推導電功的表達式
下圖表示很小一段電路，電荷Q在做從左向右的定向移動，它們從這段電路的左端移到右端的時間記為t，在導體兩端加上電壓U，導體中形成的電流為I。
探究二：電流的熱效應(yīng)焦耳定律
電流在通過導體時，導體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)呢？
結(jié)論：英國物理學家焦耳，經(jīng)過長期實驗研究后提出焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方、導體電阻和通電時間成正比。
表達式：Q＝I2Rt。
思考并討論：電流通過用電器時是否只會產(chǎn)生熱效應(yīng)？（列舉白熾燈、電爐、電扇等比較分析）
對比總結(jié)：
純電阻用電器 非純電阻用電器
元件舉例
元件特點
能量轉(zhuǎn)化
歐姆定律 （是否適
用）
探究三：電功和電熱的聯(lián)系和區(qū)別
（1）在純電阻電路中：（含電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等用電器的電路）
（2）在非純電阻電路中：（含電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等用電器的電路）.?
例1、有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1A。求：
（1）電動機正常工作時的輸出功率 ；
（2）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？
【當堂測試】
1、下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法正確的是（ ）
A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多
B．適用于任何電路，而只適用于純電阻的電路
C．在不是純電阻的電路中，
D．焦耳熱適用于任何電路
2、一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當它正常工作時，下述錯誤的是 （）
A．電動機的輸出功率為B．電動機的發(fā)熱功率為I2R
C．電動機的輸出功率為IU-I2R D．電動機的功率可寫作IU=I2R=
3.下圖電路中，電燈L1、L2都標有“220V，100W”；電燈L3、L4都標有“220V，40W”。將A、B兩端接入電源，最暗的燈是　 (　 )
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
4.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定( )
A.〉 B.〈 C.= D.無法確定
5、一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R，設(shè)通過它們的電流相同(電動機正常運轉(zhuǎn))，則在相同時間內(nèi)（ ）
A.電爐和電動機產(chǎn)生的熱量相同B.電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率
C.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓D.電爐和電動機兩端電壓相等
6、有一電風扇上標有“220V ,55W”，若風扇的電動機線圈電阻為8Ω，當它正常工作時：
(1)電源供給的電功率是多少？
(2)轉(zhuǎn)化為風的電功率是多少？
(3)電動機的發(fā)熱功率是多少？
7.某一用直流電動機提升重物的裝置如圖所示，重物質(zhì)量m=50kg，電源提供恒定電壓U=110V，不計各處摩擦，當電動機以v=0.90m／s的恒定速度向上提升重物時，電路中電流強度I=5A，求：
（1）該電動機提升重物時，輸入的電功率是多少 電動機的機械功率是多少
（2）電動機線圈電阻R（g=10m／s2）。
（3）若由于某種原因電動機被卡住，這時電動機消耗的功率為多少？
8.一臺直流電動機線圈電阻R =1Ω，與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)，當所加電壓U=150V，電動機正常工作時電壓表示數(shù)100V，求電動機消耗的總功率及輸出的機械功率？
　　

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