人教版高中物理选修3-1第2章第5节焦耳定律

（精心整理，诚意制作）1．下列关于电功率的说法中，正确的是( )A．用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B．用电器的实际功率取决于用电器的额定功率C．白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率D．电功率越小，则电流做功越少解析：选C.用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用电器本身的结构决定的，与实际电流和电压无关，故A错C对；而用电器实际功率是多大，是由加在它两端的电压和通过的电流决定的，故B错；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与时间有关，故D错．2．(20xx年江苏常州高二检测)下列关于电功W和电热Q的说法正确的是( ) A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于QC．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D．W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中才成立解析：选B.W＝UIt、Q＝I2Rt适用于一切电路，但在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W>Q，B对，A、C、D错．3．有四盏灯，接入如图2－5－7所示的电路中．L1和L2都标有“220 V 100 W”，L3和L4都标有“220 V 40 W”．把电路接通后，最暗的灯将是( )图2－5－7A．L1B．L2C．L3D．L4解析：选C.由P＝U2 R可知，R1＝R2<R3＝R4，对L1和L4，电流相同，由P＝I2R可知P1<P4；对L2和L3，电压相同，由P＝U2 R可知，P2>P3；对L1和L2，电阻相同，I L1>I L2，由P＝I2R可知，P1>P2，故P3最小，L3最暗，C正确．4．加在某电动机上的电压是U(V)，电动机消耗的电功率为P(W)，电动机线圈的电阻为r(Ω)，则电动机线圈上消耗的电热功率为( )A ．P B.U2rC.P2r U2D ．P －P2rU2解析：选C.电动机的电流I ＝P U ，线圈发热功率P 热＝P2U2r .故C 对．5．微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，当加在它两端的电压为0.3 V 时，电流为0.3 A ，此时电动机不转动；当加在它两端的电压为2.0 V 时，电流为0.8A ，且它能够正常工作，试分析当电动机正常工作时消耗的电功率及输出的机械功率．解析：当电动机不转动时，消耗的电能全部转化为内能，这时它相当于一个纯电阻．由题意知直流电动机线圈电阻R ＝U1I1＝0.30.3Ω＝1 Ω正常工作时消耗电功率P 电＝U 2I 2＝2.0×0.8 W ＝1.6 W.发热功率P 热＝I 2R ＝0.82×1 W ＝0.64 W. 由能量守恒知输出机械功率P 机＝P 电－P 热＝1.6 W －0.64 W ＝0.96 W. 答案：1.6 W 0.96 W一、选择题1．把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t 串∶t 并为( ) A ．1∶1 B ．2∶1 C ．4∶1 D ．1∶4解析：选C.设每个电热丝电阻为R ，则R 串＝2 R ，R 并＝R 2由W ＝U2Rt 得t 串∶t 并＝4∶1.2．两盏额定功率相同的灯泡A 和B ，其额定电压U A >U B ，则下列说法正确的是( )A ．两灯正常发光时，灯泡中的电流强度I A >IB B ．两灯电阻R A <R BC ．将两灯串联后接入电路中发光时，灯泡的功率P A <P BD ．将两灯并联后接入电路中发光时，灯泡的功率P A ′<P B ′ 答案：D3．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )A ．电炉放热与电动机放热相等B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析：选ABD.电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻．对于电炉有：U ＝IR ，放热Q ＝I 2Rt ，消耗功率P ＝I 2R ；对于电动机有：U >IR ，放热Q ＝I 2Rt ，消耗功率P ＝IU >I 2R .4．(20xx年河北武强高二检测)图2－5－8中虚线框内是一未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是( )图2－5－8A．I2R B．U2/RC．UI D．UI－I2R解析：选C.选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C 选项正确．5.如图2－5－9所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是( )图2－5－9A．1∶1∶1 B．4∶1∶1C．1∶4∶4 D．1∶2∶2解析：选C.对R2、R3，由P＝U2/R知R2∶R3＝1∶1，对R1、R2，由P＝I2R；I1＝2I2，所以R1∶R2＝I2∶I21＝1∶4，C选项正确．6.如图2－5－10所示的电路中，L1，L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，他们都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是( )图2－5－10A．L1亮度不变，L2变暗B．L1变暗，L2变亮C．电路消耗的总功率变小D．流过滑动变阻器的电流变小答案：BCD7．把六个相同的小灯泡接成如图2－5－11甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是( )图2－5－11A．P甲＝P乙B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P甲D．P乙>3P甲解析：选B.设每个灯泡正常工作时的电流为I，则甲图中电路的总电流为3I，P甲＝12×3 I＝36 I，乙图中电路的总电流为I，P乙＝12×I＝12 I，故有P甲＝3P乙，B正确．8．(20xx年天津高二检测)如图2－5－12所示，额定电压为110V的两盏电灯，额定功率分别为P A＝100 W，P B＝25 W．把它们接到220 V的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采用的接法是( )图2－5－12解析：选C.要使它们正常发光且耗电最少，由串、并联电路的特点，由于R A<R B，所以D选项不正确．电路中消耗的总功率应为P总＝P A＋P B＋P R，而P R＝I R·U R，由I和U关系知，C电路P R最小，C选项正确．9．(20xx年江苏南京高考复习质量检测)图2－5－13为甲、乙两灯泡的I－U图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中，实际发光的功率约为( )图2－5－13A．15 W 30 W B．30 W 40 WC．40 W 60 W D．60 W 100 W解析：选C.从图象的横坐标(U)为220V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲＝0.18 A，I乙＝0.28 A．则P甲＝U·I甲≈40 W，P乙＝U·I乙≈60 W，即C项正确．二、计算题10．环保汽车在20xx年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg.当它在水平路面上以v＝36 km/h的速率匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V．在此行驶状态下：(1)求驱动电机的输入功率P电；(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)．解析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104 W.(2)在匀速行驶时，P机＝0.9 P电＝F v＝F f v，得F f＝0.9P电v＝1.35×103 N，汽车所受阻力与车重之比Ffmg＝0.045.答案：(1)1.5×104 W (2)0.04511.(20xx 年安徽省两地三校高二联考)如图2－5－14是家用电饭煲的电路图．将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的1/9，电流为1.40 A ，已知分压电阻的阻值是R ＝100 Ω.求：图2－5－14(1)保温时，电阻R 两端的电压； (2)稳压电源输出的电压； (3)电热丝的额定功率．解析：(1)电阻R 两端的电压为U R ＝IR ＝1.40×100 V ＝140 V. (2)设电热丝的电阻为r ，电源输出电压为U ，则 (U R ＋r )2r ＝19·U2r 解得：r ＝50 Ω.所以电源电压为U ＝I (R ＋r )＝1.40×(100＋50) V ＝210 V.(3)电热丝的额定功率为P ＝U2r ＝210 250W ＝882 W.答案：(1)140 V (2)210 V (3)882 W12．如图2－5－15所示，已知U AB ＝6V ，当滑动变阻器触头P 位于正中位置时，额定电压为3V 的灯泡L 正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2 W ，求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻．图2－5－15解析：设滑动变阻器总电阻为R m ，灯泡电阻为R L ，则根据P 位于正中位置时灯泡正常发光，电压为3 V ，滑动变阻器的电压为3 V ，得R L ＝Rm2.法一：找电流，P 位于最左端的变阻器有效电阻R ＝R m ＝2R L ，由功率关系知此时滑动变阻器的功率P ′＝2P ′L ＝4 W ，I ＝P ′L ＋P ′U＝2＋46 A ＝1 A ．滑动变阻器的总电阻R m ＝P ′I2＝4I2Ω＝4 Ω，R L ＝2 Ω.灯泡的额定功率P 额＝U2额RL ＝322W ＝4.5 W.。

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人教版物理选修3-1第二章第五节焦耳定律Joule-law

二、纯电阻电路和非纯电阻电路
1、纯电阻电路
将电能全部都转化为内能的电路。
2、非纯电阻电路
M
U I R
U 并非所有电能都转化为内能的电路。I R
三、焦耳定律
1、内容
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2、公式
Q I Rt
2
——电热
电能转化成内能，适用于（非）纯电阻电路！ Q 3、热功率 P热 I 2 R 2 U t P热 U R I 纯电阻电路 R
例６：如图，电阻Ｒ１＝２０Ω，电动机的绕组Ｒ２＝１０Ω。当电键Ｓ断开时，电流表的示数是０.５Ａ，当电键Ｓ闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数Ｉ和电路消耗的电功率Ｐ应是（ＢＤ）Ａ。Ｉ＝１.５ＡＢ。Ｉ＜１.５ＡＣ。Ｐ＝１５ＷＤ。Ｐ＜１５Ｗ
例7、一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加的电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?
千瓦（kW）
这是计算电功率普遍适用的公式。
3）额定功率用电器安全正常工作时消耗的功率。实际功率用电器在实际电压下工作时消耗的功率。注：P额是个定值，P实是个变值。P额≥P实！ 4）输入功率用电器输入端的电压和电流之积。输出功率用电器输出端的电压和电流之积。
P UI
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求： 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻解：1.由P=UI知，电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A 2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω

高中物理人教版选修3-1 2.5《焦耳定律》(共14张PPT)[优质实用版课件]

(3)用电器的额定功率与实际功率。
二、焦耳定律
Q I 2Rt
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比
热功率：单位时间内导体的发热功率
P Q I2R t
电流做功的实质：
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W
指转化为 → 内能内能的那
Q 部分电能!
指某段电路在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全部电能!
说明：欧
非纯电阻电路:
M
姆定律不适用于非
电能 → 内能+其它形式纯的电能阻电
W
W-Q
路！
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路:
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热
W= Q = UIt =U2t/R =I2Rt
６．欧姆定律的适用条件
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头，那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步，越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成

高二物理人教版选修31课件第二章第5节焦耳定律

[解析] 对灯泡有 P＝UI＝UR2，可知：RA<RB，对于 A 电路，由于 RA<RB，所以 UB>UA，且有 UB>110 V，B 灯被烧毁，UA<110 V，A 灯不能正常发光。对于 B 电路，由于 RB>RA，A 灯又并联滑动变阻器，并联电阻更小于 RB，所以 UB>U 并，B 灯被烧毁。对于 C 电路，B 灯与滑动变阻器的并联电阻可能等于 RA，所以可能有 UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。对于 D 电路，若滑动变阻器的有效电阻等于 A、B 的并联电阻，则 UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。比较 C、D 两个电路，由于 C 电路中滑动变阻器功率为(IA－IB)×110，而 D 电路中滑动变阻器功率为(IA＋ IB)×110，所以 C 电路消耗电功率最小。
②[判一判] 1．电功与能量的单位都是焦耳，电功就是电能 (× ) 2．电流做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程(√ ) 3．电功率越大，表示电流做功越多( × ) 4．焦耳定律的表达式为 Q＝I2Rt，此式适用于任何电路( √ )
[知识预览] 1．串、并联电路中的功率关系 2．纯电阻电路与非纯电阻电路 3．含电动机电路的功率计算：电动机模型、电动机的特性、功率关系和效率
3．输入功率：电动机的总功率。计算公式：P 总＝ UI。
4．输出功率：电动机做有用功的功率。如图所示， P 出＝mg·v(设重物匀速上升)。
5．热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率 P 热＝I2r。
6．功率关系：P 总＝P 出＋P 热。 7．电动机的效率：η＝PP出总。 [注意] 在非纯电阻电路中，只能用 W＝UIt，P＝UI 计算电功和电功率；Q＝I2Rt 及 P 热＝I2R 计算电热和热功率。

人教版高中物理选修3-1 第二章第5节焦耳定律教案1

5．焦耳定律三维目标知识与技能1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义，了解实际功率和额定功率；2．了解电功和电热的关系，了解公式Q＝I2Rt、P＝I2R、Q＝2U tR、P＝2UR的适应条件；3．知道电功率和热功率的区别和联系。

知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热；4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

过程与方法1．通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力；2．通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

情感态度与价值观1．通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育；2．通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。

教学重点1．电功、电功率、焦耳定律、电热功率的概念、公式；2．区别并掌握电功和电热的计算。

教学难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

教学方法等效法、类比法、比较法、实验法。

教学手段灯泡、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机。

教学过程［新课导入］（1）通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）（2）电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子？（电灯把电能转化成内能和光能；电炉把电能转化成内能；电动机把电能转化成机械能；电解槽把电能转化成化学能。

）用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。

电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识，重点研究电路中的能量问题。

［新课教学］一、电功和电功率1．电功我们知道，功是能量转化的量度，电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程，电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的数量。

所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。

物理人教版选修3-1课件：第二章 5 焦耳定律

名师精讲
典例剖析
焦耳定律
(1)某一电路中只含有某一元件,即白炽灯、电动机、电炉、电容
器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种,分析哪些属于纯电阻电
路,哪些属于非纯电阻电路。
(2)纯电阻电路中,消耗的电能转化为什么形式的能?对于电动机
的电路,消耗的电能转化为什么形式的能?
要点提示:(1)纯电阻电路有:白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅;非
(2)公式:W=qU=UIt。
(3)单位:国际单位:焦,符号:J。
-4-
5
课前篇自主预习
焦耳定律
必备知识
课堂篇探究学习
自我检测
3.电功率
(1)物理意义:表示电流做功快慢的物理量
(2)定义:电流在一段电路中做功的功率等于电流I与这段电路两
端的电压的乘积。

(3)公式:P= =IU。
(4)单位:瓦特,符号W。
W=UIt,电功率都可以用P=UI,热量都可以用Q=I2Rt,热功率都可以
用P=I2R。若用变形式时,就要考虑是否是纯电阻电路。
-17-
5
课前篇自主预习
焦耳定律
探究一
探究二
当堂检测
问题探究
课堂篇探究学习
课堂篇探究学习
名师精讲
典例剖析
【例题2】规格为“220 V 36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:
名师精讲
典例剖析
【例题1】一根电阻丝,通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J。若
在相同的时间内通过4 C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的
电能分别是(
)
A.4 V,16 J B.8 V,16 J C.4 V,32 J D.8 V,32 J
解析:设电阻丝电阻为R,开始所加电压为U1,则W1=q1U1

人教版高二物理选修3-1第二章第五节-焦耳定律(27ppt)-(1)

C．P2r/U2 D．P-P2r/U2
非纯电阻电路中计算电功率
只能用P=UI，热功率只能用P热=I2R
4．电功率和热功率的区别与联系
（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：
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
探究实验：
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流表各 1 只、导线若干。
请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电风扇工作时总功率(电功率）和输出的机械功率。
物理电压
量运
U
行情况（V）
电流电阻
I
R
（A）（ Ω）
消耗的电功率为: P电＝IU 因此电动机所做机械功的功率: P机＝P电－P热＝IU－I2R 根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为:
W＝P机t=(IU一I2R)t =(5×220-52×0.4) ×60J =6.5×104J
例3、一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少?
在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使
离子热运动加剧，将电能完全转化为内能．
1、电热
(1)、定义:电流通过导体产生的热量.
(2)、公式: Q=I2R t
推导：电能全部转化为内能： Q=W=IUt
Q=I2R t
欧姆定律：U=IR
2．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积．

高中物理人教版选修3-1 第二章第五节焦耳定律

对于bc串联部分，由于电压相等，b 的电阻小，因此
这些用电器有什么共同点？电能全部转化为内能
电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？
焦耳定律
知道并理解电流热效应理解并掌握焦耳定律理解并掌握热功率
焦耳定律
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等）电能全部转化为热能，电功等于电热
焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q 等于电流I的二次方、导体的电阻R 和通电时间 t 三者的乘积最初是焦耳用实验直接得到的
电炉通电时，电能转化为内能
电动机通电时，电能转化为机械能
蓄电池充电时，电能转化为化学能
功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量那么，电流做功如何计算？
电功率
理解额定功率和实际功率会计算电路中的总功率理解并掌握电功和电功率
阻
，求电炉A上的电压和它消耗的功率。
电功的实质
电流做功的实质导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功
自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加
电功的实质
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
单位：焦，符号：J 常用单位有千瓦时（kW·h)
物理意义：反映了“多少电能转化为其他形式的能”
电功的反思
电路中如有白炽灯、电炉、电动机等元件，电功与这些元件的种类有关吗？电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间 t有关，与元件的种类无关。
不同的用电器电流做功的快慢不同

人教版高二物理选修3—1第2章第5节焦耳定律教案

教学活动（一）引入新课教师：下面这些用电器，在工作原理方面，有什么共同特点？学生：利用电流的热效应初中我们从实验角度，学习了焦耳定律，今天我们从能量守恒的角度进行推导。

（二）进行新课1、电功和电功率教师：请同学们思考下列问题（1）电场力的功的定义式是什么?（2）电流的定义式是什么?学生：（1）电场力的功的定义式W=qU（2）电流的定义式I=tq教师：投影教材图2.5-1（如图所示）如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。

在这个过程中，电场力做了多少功？学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。

电功：（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.（2）定义式：W=UIt教师：电功的定义式用语言如何表述？学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I学生活动观察、思考、回答回忆、推导记忆、理解和通电时间t三者的乘积。

说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。

例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。

电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。

（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。

用P表示电功率。

（2）定义式：P=tW=IU（3）单位：瓦（W）、千瓦（kW）［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。

人教版高二物理选修3-1 第二章第5节焦耳定律(共22张PPT)

目标检测:
2、规格为“220V，1000W”的电炉，求：（1）电炉正常工作时，通过电阻丝的电流（2）电炉的电阻
4.5A
48.4Ω
3.两个电阻分别标有“1A,4W”和“2A,1W”字样, 则它们的电阻之比是( )
A.2∶1 B.16∶1 C.4∶1 D.1∶16 答案:B
解析 :由公式P

I2 R , 有R
P=Fvsin30°=Gvsin30°=mgvsin30°=60kg×10N/k
同时乘载的最多人数：
n= △P = 3000W
P
120W
=25（人）故答案为：1900W；25．
随堂验收 1.以下说法中,正确的是( ) A.电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的
过程 B.电能转化为机械能的过程是能量转移的过程 C.电池使灯泡发光是化学能转化为电能､电能的一部
U、I对应同一段电路（用电器、用电区域）
2、电功率
1）定义：单位时间内电流所做的功
P=W/t=UI
2）单位： W kw
3）物理意义：量度1s内，电能的减少值； 4）注意：公式适用于一切电路；
U、I对应同一段电路（用电器、用电区域）
3、焦耳定律
1）实验定律内容：
Q=I2Rt
2）理论推导：
t时间内，R上消耗电能全部转变为热能时，
热功率：
>
P热=I2R
一切电路的热功率
计算
例题：一台电动机，线圈电阻是0.4Ω，当电动机两端加220V电压时，通过电动机的电流是50A。这台电动机每分钟做多少机械功？
补充：用该电动机匀速提升重20000N的货物，货物上升的速度多大？
1、额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8Ω ，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？发动机输出功率多大？