2022年高中物理 焦耳定律学案新人教版必修3

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1、2022年高中物理 焦耳定律学案 新人教版必修3 【自学目标】 1.理解电功的概念，知道电功是静电力对自由电荷所做的功 2.知道电功率和热功率的区别与联系，能区分电功和电热 【自学重难点】 1.电功概念的理解和焦耳定律 2.电功率和热功率的区别与联系 3.纯电阻电路和非纯电阻电路中能量的转化关系 【知识连接】 1.电功、电功率知识和静电力做功、欧姆定律 2.对定律的理解和应用 【导学求思】 一、电功 1.定义：

2、 2.公式： ，单位： ，符号： 也称“度” 1度= 3.实质： 4.意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度。 二、电功率 1.定义：

3、 2.表达式： ，单位： ，符号： 3.物理意义： 三、焦耳定律和热功率 1.内容： 2.表达式： ，适用范

4、围： 3.焦耳定律的微观解释：电流通过导体的时候，做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离 子碰撞，由于这种碰撞，电子在电场力的加速作用下获得动能，不断传递给金属正离子，使 金属正离子的热运动加剧，于是通电导体的内能通过电流做功转化为内能。 4.实质： 5.热功率：

5、 公式： 6.纯电阻电路和非纯电阻电路 纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 电流、电压、电阻三者关系 能量转化形式 元件举例 【巩固练习】 一、课本P55的问题与练习 二、补充练习 1.关于三个公式的适用范围，以下说法正确的是（ ) A.第一个公式普遍适用于求电功率，后两个公式普遍适用于求热功率 B.在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率又可适用于求热功率 C.在非纯

6、电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可适用于求热功率，第三 个公式没有意义 D.由可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求即是电功 2.关于电功和焦耳热，下列说法错误的是 （ ） A.在纯电阻电路中，计算电功可用公式 B.在非纯电阻电路中，计算电功可用 C.在非纯电阻电路中，计算焦耳热用 D.在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用 3.对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是 （

7、 ） A.通过的电流大的灯泡 B.两端电压大的灯泡 C.电阻值大的灯泡 D.消耗电功率大的灯泡 4.如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻消耗的电功率一样大，则电阻之比 是 ( ) A.1 : 1 : 1 B.4 : 1 : 1 C.1 : 4 : 4 D.1 : 2 : 2 5.一只断灯丝的灯泡，摇接灯丝后使用，要比原来 亮一些，这是因为灯丝的

8、 （ ） A．电阻变小 B．电阻增大 C．电阻率减小 D．电阻率增大 6.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为 （ ） 7.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉 长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 [ ] A. 4P B．0．25P C．16p D．0．125P 8.一根电阻丝在

9、通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电 阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 （ ） A．U＝4V B．U=8V C．E＝16J D．E=32J 9.两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是 （ ） A．额定电压高的灯泡较亮 B．额定功率大的灯泡较亮 C．接在电压高的电路两端的那盏灯较亮 D．在电路中实际功率大的灯较亮 10.一台电扇的额定电压2

10、20V，正常工作时的电流是0.8A，若它的线圈电阻是2.5，求这 台电扇的耗电功率、发热功率和工作效率。 11.从甲地向乙地输电,两条输电线的总电阻为。若用400V电压输送功率是40KW的电输 电线上损失的功率是多少？若改用10KV的电压输送相同功率的电能，输电线上损失的功率 又是多少？ 12.下列关于电功和电功率的说法中，正确的是 ( ) A.电流做功就是电场力做功，把电能转化为其他形式的能 B.电流做功越多，则功率

11、越大 C.电功率越小，则电流做的功一定越小 D.额定电压相同的用电器A和B，额定功率PA＞PB，两者串联后接在电路中，持续一段时间 后，实际消耗的电能WA＞WB 13.直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过的电流强度为I，两端电压为U，则其 输出的功率是 （ ） A．UI B． C． D． 14.一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

12、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 15.一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该 电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 （ ） A．U＝4V B．U

13、=8V C．E＝16J D．E=32J 16.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为 （ ）A． B. C. D. 17.把两根同样材料制成的电阻丝分别连在两个电路中。A电阻丝长为L，直径为d；B电阻 丝长为3L，直径为3d，要使两电阻丝消耗的电功率相等，加在两电阻丝上的电压之比应是： （ ）

14、 A． B． C． D． 18.由甲地向乙地输电，输送的电功率一定，输电线的材料一定。设输电电压为U，输电线 的横截面积为S，输电线因发热损失的电功率为P，下列说法中正确的是 （ ） A．若U一定，则P与S成反比。 B．若U一定，则P与成反比。 C．若S一定，则P与U成反比。 D．若S一定，则P与成反比。 19.如图所示，将电压U直接接在电阻R两端.R消耗的功率为 9W，将电压U用较长的导线接在R两端，R消耗的功率为4W， 则此时导线上消耗的功率为 W 20.如图所示，金属圆环半径为r，单

15、位长度的电阻为R0，∠AOC 为120°，电流从A点流进圆环，从B点流出圆环时，圆环消耗的 功率为108W，若电流从A点流进，从C点流出时，圆环消耗的功 率为多少 W.(AB为直径，电压U保持不变) 21.如图所示电路中，灯A和灯B的规格分别为220V/15W， 220V/60W，要使两灯串联在电路中都不烧坏，则两端电压U最多可加到 V，此 时灯B的实际功率为___________W. 22.由于供电电压的降低，使电路中用电器的电功率降低了19%，知这时电源的电压比原来降 低了多少？

16、 23.一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流强度为 0.2A，用此电动机提升4N的物体 时，在30S内可使物体被匀速提升3M。 求：（1）电动机的输入功率 （2）在提升重物的30S内，电动机线圈所产生的热量。 （3）线圈的电阻？ 24.有一个直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电 流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求： （1）电动机正常工作时的输出功率。 （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在 电路中转子不转动时为纯电阻用电器） 1、知识归纳：电功率与热功率 　（1）区别： 　　电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积； 　　热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积． 　（2）联系：　　对纯电阻电路，电功率等于热功率；　 对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．