焦耳定律的教案設計

2024-08-24

焦耳定律的教案設計

　　【課題】

　　焦耳定律編號_______ __________________

　　一、知識與技能：

　　初步了解焦耳定律，并能進行有關計算

　　課前預習學案

　　二、預習內容

　　1.電流做功的多少等于轉化為其他形式能的數量；所謂電流做功，實質上是導體中的恒定電場對的力在做功，電荷的減小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。

　　2.電流通過用電器時把能全部轉化為能，這樣的電路叫做純電阻電路。

　　三、提出疑惑

　　課內探究學案

　　一、學習目標

　　1．理解電流熱效應的本質

　　2．掌握焦耳定律，并能進行有關計算

　　3．理解電功和電熱的關系，能區分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱

　　二、學習過程

　　1.電功和電功率

　　（1）電功是電流通過一段電路時，電能轉化為其他形式能（電場能、機械能、化學能或內能等）的量度。

　　（2）W= qU=UIt是電功的普適式， P= UI是電功率的普適式，適用于任何電路。

　　2.焦耳定律和熱功率

　　（1）電熱則是電流通過導體時，電能轉化為內能的量度.

　　（2）Q=I2Rt是電熱的計算式，可以計算任何電路中電流I 通過電阻R時在t時間內產生的熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計算式，

　　3.電功和電熱

　　（1）在純電阻電路中：電流通過用電器以發熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等這時電能全部轉化為內能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt= .同理P=UI=I2R= .

　　（2）在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉化為內能以外的形式的能為目的，發熱不是目的，而是難以避免的內能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.?這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉化為其他形式的能（例如電流通過電動機，電動機轉動，電能轉化為機械能）；另一小部分不可避免地轉化為電熱Q=I2R t（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應該是W=E其他＋Q.?

　　（3）電功和電熱是兩個不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t= ；在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。

　　例1 一臺電風扇，內阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：?

　　（1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？?

　　（2）電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內能的功率是多少？電動機的效率是多少？?

　　（3）如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發熱功率是多少？?

　　三、當堂檢測

　　1. 用電器兩端電壓22 0V，這意味著()

　　A.1A電流通過用電器時，消耗的電能為220J

　　B.1C正電荷通過用電器時，產生220J的熱量

　　C.1A電流通過用電器時，電流的發熱功率為220W

　　D.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時，電場力做功220J

　　2. 一燈泡標有“220V，100W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化)，則有()