2.5焦耳定律學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）知識與技能1.從電能向其他形式能轉(zhuǎn)化的角度理解電功及電功率2.掌握焦耳定律的內(nèi)容，能運(yùn)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算3.從能量的轉(zhuǎn)化理解電功和電熱的區(qū)別，知道純電阻電路和非純電阻電路的區(qū)別（二）過程與方法通過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過電能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化和守恒，進(jìn)一步滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育探究一：電功和電功率

閱讀教材53頁電功和電功率，回答以下問題；（時間2分鐘）問題：1．電流做功的實(shí)質(zhì)是什么？答：電流做功，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功.推導(dǎo)電流做功的表達(dá)式

下面我們根據(jù)學(xué)過的知識推導(dǎo)一下電功的公式。W=qUq=ItW=IUt

電流在一段電路中所做的功W等于這段電路中的電流I、電路兩端的電壓U、通電時間

t三者的乘積．3、單位：焦耳(J)一、電功W=IUt2、公式:1、定義：電場力(或電流)所做的功.

電功普適公式1、定義：單位時間內(nèi)電流所做的功.

物理意義：表示電流做功的快慢．電流在一段電路上做功的功率P等于電流I與這段電路兩端的電壓U的乘積．3、單位：瓦(W)千瓦(kW)．二、電功率P=W/t=IU2、公式:

普適公式用電器銘牌上所標(biāo)的功率是額定功率，

用電器只有在額定電壓下工作的功率才等于額定功率．用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是實(shí)際功率．

幾種常見家用電器的額定功率

電器彩電電熨斗電冰箱微波爐臺燈額定電壓（V）220220220220220額定功率（W）～150300～800100～150800～120040～60３．額定功率和實(shí)際功率探究二：焦耳定律問題：電流在通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這就是電流的熱效應(yīng)。那么，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)呢？電流電阻時間我們可以設(shè)計(jì)什么樣的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的猜想呢？實(shí)驗(yàn)原理：用電阻絲加熱煤油，測出煤油溫度升高了多少，轉(zhuǎn)換成導(dǎo)體放出熱量的多少進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)方案：1.保持電流、通電時間不變，只改變電阻，分析電阻與熱量的關(guān)系

2.保持電阻、通電時間不變，只改變電流，分析電流與熱量的關(guān)系。

3.保持電流、電阻不變，只改變通電時間，分析通電時間與熱量的關(guān)系。焦耳定律實(shí)驗(yàn)視頻焦耳定律實(shí)驗(yàn).kux焦耳定律的理論推導(dǎo)推導(dǎo)：

電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：

Q=W=IUt歐姆定律：U=IRQ=I2

R

t焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q跟電流I的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻R

及通電時間t成正比．Q=I2Rt公式:三、焦耳定律3、單位：焦(J)

電熱普適公式1、定義:單位時間內(nèi)的發(fā)熱量.四、熱功率

熱功率P等于通電導(dǎo)體中電流I的二次方與導(dǎo)體電阻R

的乘積．P=Q/t=I2R2、公式:3、單位：瓦(W)千瓦(kW)．

普適公式探究三：純電阻和非純電阻電路中

電功和電熱的比較、

電功率和熱功率的比較思考并討論：電路中電流對導(dǎo)體做的功是否等于導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量呢？

探究實(shí)驗(yàn)：電風(fēng)扇1臺、干電池2節(jié)、電壓表和電流表各1只、導(dǎo)線若干。先測出電風(fēng)扇的直流電阻，然后分別測出電風(fēng)扇卡住和工作時的電功率和熱功率。運(yùn)行情況物理量

電壓

U（V）

電流

I（A）電功率（UI）（W）熱功率

I2R（W）卡住

轉(zhuǎn)動

純電阻電路:

非純電阻電路:電能→內(nèi)能電能→內(nèi)能+其它形式的能

I2RtIUt=電功=電熱:電功率=熱功率：P=I

U=U2/R

=I2R=P熱

IUt＞

I2RtRM例題：一個電動機(jī)，線圈電阻是0.4，當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時，通過的電流是5A。這臺電動機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少?解法一:電動機(jī)的熱功率為:P熱＝I2R消耗的電功率為:P電＝IU電動機(jī)所做機(jī)械功的功率:P機(jī)＝P電－P熱＝IU－I2R電動機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功為:W＝P機(jī)t=(IU一I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J≈6.5×104J解法二:根據(jù)能量守恒定律得:IUt=I2Rt+W故電動機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功為:W=(IU-I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J≈6.5×104J當(dāng)堂練習(xí)1．下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是（）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．W=IUt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2．一只電爐的電阻絲和一臺電動機(jī)線圈電阻相同，都為R，設(shè)通過它們的電流相同(電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn))，則在相同時間內(nèi)( )A.電爐和電動機(jī)產(chǎn)生的熱量相同B.電動機(jī)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(jī)兩端電壓D.電爐和電動機(jī)兩端電壓相等

3．理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動機(jī)和電熱絲，電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動機(jī)線圈電阻為R1，它與電熱絲電阻值R2串聯(lián)后接到直流電源上，吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I，消耗的功率為P，則有(

)A．P＝UIB．P＝I2(R1＋R2)C．P＞UID．P＞I2(R1＋R2)4．有一個直流電動機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī)的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機(jī)正常工作，工作電流是1A。求：（1）電動機(jī)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(jī)的發(fā)熱功率多大？1.電功:

IUtW=2.電功率:

IUtWP==3.電熱