人教版高中物理选修-第二章恒定电流焦耳定律-ppt精品课件
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人教版高中物理选修31：第二章 2.5焦耳定律 课件
1、电流通过导体时，导体要发热，在此过程中产生的 热量如何计算？电流产生的热量用焦耳定律来计算
2、焦耳定律的内容是什么？怎样表示？
内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平 方、导体电阻和通电时间成正比。 用公式表示为：Q=I2Rt
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
◆由部分电路欧姆定律可知： Q I 2Rt UIt U 2 t R
q
q
q
多少功？
电场力做的功:W=qU
◆在上面所述的导体中是否存在电流？电流强度是
多少？ 存在，电流强度为：I=q/t
◆若用电流和电压来表示电流所做的功可表示成什么？
电场力做的功:W=qU=UIt 这就是电路中电场力做功即电功的表达式.
评
1．电功：在一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，简称为电功．
例2.把一根长为L的电炉丝接到220V的电路中用它来烧 沸一壶水，需时间t秒钟，若将此电炉丝均匀的拉长， 使半径减小为原来的一半，而后再剪掉长为L的一段， 再将余下的电炉丝接到同样的电路中，仍用 它烧沸一 壶同样的水，则需时间 １２t 秒.
解析：由电阻定律可知，此电阻丝阻值变为原来的12 倍，在电压不变的情况下，功率变为原来的1/12，烧 沸同一壶水，需要电功相同，则时间变为原来的12倍， 故，答案为12t.
W=Q =UIt=I2Rt=U2/Rt P电=P热=UI=I2R=U2/R
（1）纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、 白炽灯等，像演示中电动机不转时的电路.
W电
Q热
电流做的功全部转化为内能W电= Q内 即 P电= P热
下一页
非纯电阻电路中，电能不但有一部分转化为内能还有 一部分转化为其他形式的能量。所以电功不等于电热。
人教版选修3-1 第二章恒定电流 第五节焦耳定律 课件
从能量转化与守恒角度理解纯电阻电路和非纯电阻电路中， 电功和热功的关系
说方法
教法：本节课我采用问题驱动法；推理法；类比法；归
纳法；
学法：实验探究法，使学生在探究中学习，在合作中突
破重难点。通过设疑启发学生思考，通过练习强化理解加 深记忆。
说教学过程
第五讲 《焦耳定律》
创设情境 导入新课
自主 学习
过程与方法
通过相关的生活实例和实验探究，让学生理解电流做功的本质就是电能 转化成其他形式能地过程。
情感、态度与价值观
1.通过学习，进一步体会能量守恒的普适性。 2.培养学生探索自然规律的科学态度，体会“物理来源于生活，更应用 生活的本质”。
说重难点
重点：
掌握电功、电功率与电热、热功率的计算方法。
难点：
第三环节：合作探究
问题3：电动机不转时，相当于一个什么元件？
问题4：高速运转的电动机由于发生机械故障，突然停止转 动，可能会发生什么情况？ （此处引入一个电风扇由于运转 不畅而引发的起火实验小视频）
第三环节：合作探究
电动机的输出功率
问题5：针对实验结果分析，实验中发现：电动机转动时， 电功率（UI）大于热功率（I2R），两者的差值到哪儿去了？
P出=UI-I2R
第四环节：巩固延伸
活动四、探究电功和电热的关系
⑴ 纯电阻电路 ⑵ 非纯电阻电路
设计意图：以类比、归纳的方式为学生呈现两种不 同电路中电功和电热的关系，放在一张画面上，给 学生形成视觉冲击，增加学生理解及记忆。
纯电阻电路:
R
I=U/R电能W Nhomakorabea→ 内能
Q
IUt
=
I2Rt
电功 = 电热: W= IUt = U2t/R =I2Rt =Q
说方法
教法：本节课我采用问题驱动法；推理法；类比法；归
纳法；
学法：实验探究法，使学生在探究中学习，在合作中突
破重难点。通过设疑启发学生思考，通过练习强化理解加 深记忆。
说教学过程
第五讲 《焦耳定律》
创设情境 导入新课
自主 学习
过程与方法
通过相关的生活实例和实验探究，让学生理解电流做功的本质就是电能 转化成其他形式能地过程。
情感、态度与价值观
1.通过学习，进一步体会能量守恒的普适性。 2.培养学生探索自然规律的科学态度，体会“物理来源于生活，更应用 生活的本质”。
说重难点
重点：
掌握电功、电功率与电热、热功率的计算方法。
难点：
第三环节：合作探究
问题3：电动机不转时，相当于一个什么元件？
问题4：高速运转的电动机由于发生机械故障，突然停止转 动，可能会发生什么情况？ （此处引入一个电风扇由于运转 不畅而引发的起火实验小视频）
第三环节：合作探究
电动机的输出功率
问题5：针对实验结果分析，实验中发现：电动机转动时， 电功率（UI）大于热功率（I2R），两者的差值到哪儿去了？
P出=UI-I2R
第四环节：巩固延伸
活动四、探究电功和电热的关系
⑴ 纯电阻电路 ⑵ 非纯电阻电路
设计意图：以类比、归纳的方式为学生呈现两种不 同电路中电功和电热的关系，放在一张画面上，给 学生形成视觉冲击，增加学生理解及记忆。
纯电阻电路:
R
I=U/R电能W Nhomakorabea→ 内能
Q
IUt
=
I2Rt
电功 = 电热: W= IUt = U2t/R =I2Rt =Q
人教版选修- 第二章恒定电流 第五节焦耳定律 说课课件_2课件PPT
• 电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内 能。这就是电流 的热效应，描述它的定量规律是 焦耳定律，注：英 国物理学家焦耳，经过长期实 验研究后提出焦耳定律。
• 2．焦耳定律——电流热效应
• （1）焦耳定律
• 内容：电流通过导体 产生的热量，跟电流强度的 平方、导体电阻和通电时间成正比。
• 表达式： Q=I2Rt ③
• （四）巩固新课和作业：
• 1、复习课本内容
• 2、完成P57问题与 练习：作业2、4，练习1、3 、5。建议在对1的证明后，把相应的结论归入串 、并联电路的规律中。
• 五、研究性课题的提出和STS
• 1.某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示 ，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V ，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m／s的恒定 速度向上提升重物时，电路中电流强 度I=5A，求 电动机线圈电阻R（g=10m／s2）。（4Ω）
• 2、教学目标
• （1）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知道电功和电热的 关系。理解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R） 的适应条件。③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。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。
• 【说明】：对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等 电热器的电路）中电流做功完全 用于产生热，电 能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt
• （2）热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/ t=I2R ④
• 【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物 理意义不同。②对所有的电路都适用，而④式只 适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动 机、电解槽的电路）不适用。
• 2．焦耳定律——电流热效应
• （1）焦耳定律
• 内容：电流通过导体 产生的热量，跟电流强度的 平方、导体电阻和通电时间成正比。
• 表达式： Q=I2Rt ③
• （四）巩固新课和作业：
• 1、复习课本内容
• 2、完成P57问题与 练习：作业2、4，练习1、3 、5。建议在对1的证明后，把相应的结论归入串 、并联电路的规律中。
• 五、研究性课题的提出和STS
• 1.某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示 ，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V ，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m／s的恒定 速度向上提升重物时，电路中电流强 度I=5A，求 电动机线圈电阻R（g=10m／s2）。（4Ω）
• 2、教学目标
• （1）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知道电功和电热的 关系。理解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R） 的适应条件。③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。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。
• 【说明】：对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等 电热器的电路）中电流做功完全 用于产生热，电 能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt
• （2）热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/ t=I2R ④
• 【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物 理意义不同。②对所有的电路都适用，而④式只 适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动 机、电解槽的电路）不适用。
人教版高中物理选修(3-1)2.5《焦耳定律》ppt课件
性，电阻 R2 上无电流流过．已知电阻 R6 所消耗的电功率为 1W，
则六个电阻所消耗的总功率为( )
A．6W
B．5W
C．3W
D．2W
解析：等效电路如题图 5 所示，I2＝0. ∵UR62＝UR2＝1 W，R1U＋2R3＝2UR2＝0.5 W，R4U＋2R5＝2UR2＝0.5 W， ∴P＝(1＋0.5×2)W＝2 W.
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
第二章 恒定电流
课时5 焦耳定律
课
课Байду номын сангаас
堂
后
作
作
业
业
课堂基作础业训45练分钟
限时：45分钟 总分：100分
一、选择题(8×5′，共 40 分) 1 ． 两 个 绕 线 电 阻 分 别 标 有 “100Ω 40W”则它们允许的额定电流之比是( )
10W” 和 “20Ω
A. 5/5 C. 5/10
B. 10/20 D．1/2000
解：电风扇工作时，其电路不是纯电阻电路，它从电源获 取的电功率一部分转化为线圈的发热功率，另一部分转化为扇 叶转动时的机械功率．它们三者之间的关系为：P 电＝P 热＋P 其 机． 中 P 电＝UI，P 热＝I2R.
电风扇接在 220 V 电压下正常工作，电流大小为 I 额＝P 额/U 额＝(66/220)A＝0.3 A.
《人教版选修-第二章恒定电流》-ppt精品课件5
游标卡尺读数练习一
0
1
2
3
4
0
10
测量值：11 mm + 6×0.1mm=11.6mm
游标卡尺读数练习二
0
1
2
3
4
0
10
测量值：20 mm + 6×0.1mm=20.6mm
游标卡尺读数练习三
主尺
0
1
2
3
4
0
10
20
游标
测量值=3毫米+10×1/20mm=3.50mm
《人教版选修3-1 第二章 恒定电流(课件＋素材)》 (40份打包)13
游标卡尺读数练习四
主尺
0
1
2
3
4
0
10
20
游标
测量值=17毫米+2×1/20mm=17.10mm
《人教版选修3-1 第二 恒定电流(课件＋素材)》 (40份打包)13
《人教版选修3-1 第二章 恒定电流(课件＋素材)》 (40份打包)13
游标卡尺读数练习五
主尺
0
1
2
3
4
5
6
0
10
20
30
40
50
螺旋测微器读数练习三
30 25
20
0
5
10
15
20
15
10
《人教版选修3-1 第二章 恒定电流(课件＋素材)》 (40份打包)13
图中被测物体的直径为 9.203 mm。
《人教版选修3-1 第二章 恒定电流(课件＋素材)》 (40份打包)13
螺旋测微器读数练习四
30
25
20
0
人教版高中物理选修3-1第2章第5节焦耳定律(14张PPT)
P55. 2 、 3、 4
菜单
导学 思议 展评 检评 作业 首页
R为5Ω，电热水器A的电阻RA为30 Ω。求电热水器A上的电思议 压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻RB为40Ω的电热展评 水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？ 检评
作业
首页
菜单
练“大习1小20：的V 顺四4W序个”排定，列值R这电B四、阻个R连D定的成值规图电格所阻为示，“并的1说0电V明路2理。W由”R。A。、请R按C 的消规耗格功为思 展 检 导率议 评 评 学
作业 首页
菜单
练习3：电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的导学
加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图是电饭锅思议
的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电阻丝。
展评
（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？检评
说明理由。
作业
（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1与首页 R2的比值是多少？
菜单
电功表达式：
导学 思议
W qU
展评 检评
作业
q It
首页
电流在一段电路中所做的功，等于这段电路 两端的电压 U、电路中的电流 I、通电时间 t 三 者的乘积。
菜单
电功率表达式：
导学 思议
PW
展评 检评
t
作业
首页
电流在一段电路中做功的功率 P 等于这段 电路两端的电压 U 与电流 I 的乘积。
第二章 恒定电流
作业
2020.10.02
主讲： 娄员俊
检评 展评
高二物理组
思议
导学
菜单
导学 思议 展评 检评 作业 首页
恒定电流焦耳定律课件
焦耳定律的数学表达式
01
焦耳定律的数学表达式为： $Q = I^{2}Rt$，其中Q表示热量，I表 示电流强度，R表示电阻，t表示 时间。
02
这个公式表明，在相同的时间内， 电流强度平方、电阻和时间与产 生的热量成正比。
焦耳定律的物理意 义
焦耳定律表明，在纯电阻电路中，电律与热力学第二定律的关系
焦耳定律是热力学第二定律在电学中的具体表现，两者相互关联。
焦耳定律与量子力学的关系
随着量子力学的发展，焦耳定律在微观尺度上的表现形式和适用范围也在不断探讨。
焦耳定律与信息熵的关系
信息熵与能量转换和能量耗散有关，与焦耳定律有一定的联系。
焦耳定律在现代科技中的应用
焦耳定律的数学表达式为：Q = I²Rt， 其中Q表示导体中产生的热量，I表示 通过导体的电流，R表示导体的电阻， t表示时间。
焦耳定律的发现过程
焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·焦耳在19世纪40年代通过实验发现的。他通 过测量电流在电阻中产生的热量，证实了焦耳定律的正确性。
焦耳的实验采用了精确的测量技术和创新的实验设计，为电热学的发展奠定了基 础。
以上内容仅供参考，建议查阅专 业教材或咨询专业人士获取更准
确的信息。
03 焦耳定律的实验验证
实验目的
验证焦耳定律的正确 性
学习并掌握实验操作 流程和注意事项
理解焦耳定律在恒定 电流条件下的应用
实验原理
焦耳定律指出，在封闭电路中，电阻器中产生的热量与电 流、电阻和时间成正比。数学公式表示为：Q = I²Rt。其 中，Q表示电阻器中产生的热量，I表示通过电阻器的电流， R表示电阻器的电阻，t表示时间。
电饭煲通过焦耳定律将电 能转化为内能，从而煮熟 食物。
人教版高中物理选修-第二章焦耳定律-ppt精品课件
1kW·h＝3.6×106J
2．电功率：单位时间内电流所做的功
P W UI t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢． （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．
1kW＝103W＝106mW=10-3MW
例2：一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压 后， 消耗的功率是66W。求：
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。
I=P/U=0.3A
（2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功 率以及电机的效率。 P热=I2R=1.8W
P机=P电-P热=64.2W η=P机/P电=97.3% （3）如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，
求这时通过电动机的电流，以及电风扇消耗的 电功率和发热功率。 I′=U/R=11A
P电=UI′=2.42×103W
P热=P电=2.42×103W
人教版高中物理选修3-1 第二章第5节 焦耳定律 课件（共20张PPT）【PPT优秀课件】 -精美 版
人教版高中物理选修3-1 第二章第5节 焦耳定律 课件（共20张PPT）【PPT优秀课件】 -精美 版
300～ 800
100～ 150
800～ 1200
40～60
二、电功率和热功率
1．电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的 过程． 电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化 为化学能；电热器把电能转化为热能．
在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的 电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，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．
2．电功率：单位时间内电流所做的功
P W UI t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢． （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．
1kW＝103W＝106mW=10-3MW
例2：一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压 后， 消耗的功率是66W。求：
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。
I=P/U=0.3A
（2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功 率以及电机的效率。 P热=I2R=1.8W
P机=P电-P热=64.2W η=P机/P电=97.3% （3）如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，
求这时通过电动机的电流，以及电风扇消耗的 电功率和发热功率。 I′=U/R=11A
P电=UI′=2.42×103W
P热=P电=2.42×103W
人教版高中物理选修3-1 第二章第5节 焦耳定律 课件（共20张PPT）【PPT优秀课件】 -精美 版
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300～ 800
100～ 150
800～ 1200
40～60
二、电功率和热功率
1．电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的 过程． 电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化 为化学能；电热器把电能转化为热能．
在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的 电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，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．
人教版选修3-1 第二章恒定电流 第五节焦耳定律 课件_3
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为：
q= It
在这个过程中电场力做的功为 ：
W= qu 将q代入得 ：W= UIt
在这段电路中电场力对电荷所做的功，就是电流所做功，简称电功。
5设计理念
“以学生为主体，以老师为主导”的思想，放手让学生去做，充分发挥学 生的主动性
西工大附中
重德博学崇实创新
1引入课题：
玩
游
戏
了？
我没玩！ （理直气
壮）
摸着“烫 手”的手 机，知道 玩了很 久…
为什么手机很“烫手”？
西工大附中 2基础知识准备：
重德博学崇实创新
（1）探究一：电流做功的实质（学生自主推导）
【例题】一台电动机，线圈电阻是0.4Ω，当电动机两端电压是220V电压时，
通过电动机的电流是50A。这台电动机每分钟所做的机械功率是多少？
西工大附中
重德博学崇实创新
【巩固练习】
（多选）家庭用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空
气加热，得到热风将头发吹干，设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串 联，接到交流电源上．电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，如图所
焦耳定律出自人教版新课标物理3-1第二章第五节，
是能量守恒定律在电能和内能转换的体现，本节在电学中是 重要的物理概念之一，起着承上启下的作用。
（2）学情分析：
学生在初中已经学习过焦耳定律，为本节课的学习打下 了一定的基础，但本节课将从电场力做功及能量转化和守恒 的角度来研究焦耳定律，这对学生的学习提出了更高的要求。
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为：
q= It
在这个过程中电场力做的功为 ：
W= qu 将q代入得 ：W= UIt
在这段电路中电场力对电荷所做的功，就是电流所做功，简称电功。
5设计理念
“以学生为主体，以老师为主导”的思想，放手让学生去做，充分发挥学 生的主动性
西工大附中
重德博学崇实创新
1引入课题：
玩
游
戏
了？
我没玩！ （理直气
壮）
摸着“烫 手”的手 机，知道 玩了很 久…
为什么手机很“烫手”？
西工大附中 2基础知识准备：
重德博学崇实创新
（1）探究一：电流做功的实质（学生自主推导）
【例题】一台电动机，线圈电阻是0.4Ω，当电动机两端电压是220V电压时，
通过电动机的电流是50A。这台电动机每分钟所做的机械功率是多少？
西工大附中
重德博学崇实创新
【巩固练习】
（多选）家庭用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空
气加热，得到热风将头发吹干，设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串 联，接到交流电源上．电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，如图所
焦耳定律出自人教版新课标物理3-1第二章第五节，
是能量守恒定律在电能和内能转换的体现，本节在电学中是 重要的物理概念之一，起着承上启下的作用。
（2）学情分析：
学生在初中已经学习过焦耳定律，为本节课的学习打下 了一定的基础，但本节课将从电场力做功及能量转化和守恒 的角度来研究焦耳定律，这对学生的学习提出了更高的要求。
《人教版选修3-1第二章恒定电流》(40份打包)11-PPT优秀课件
《人教版选修3-1 第二章 恒定电流(课件＋素材)》 (40份打包)11
焦耳，1818年出生在英国，他是一位终生从事科学研究 的业余科学家，是能量守恒和转化定律的确立人之一。
焦耳很早就对电学和磁学发生了兴趣，极力想从实验上证 明能的不灭。他首先研究了电流的效应，于1840年间测量了电 流通过电阻线放出的热量，写出了《论伏打电所生的热》和 《电解时在金属导体和电池组中放出的热》两篇论文，提出焦 耳定律说。1845年，焦耳为了测定热与机械能的关系，又通过 实验得出了热功当量的平均数值为438千克米/千卡。就这样， 焦耳的测定热功当量工作一直持续到1878年，用了近40年的时 间，先后共进行了400多次实验，最后得到的值是423.85千克 米/千卡，证明了能量守恒和转化定律。
1847年，他在牛津举行的英国科学促进协会上，再次要求宣读 他的论文，会议主席又以会议内容太多为理由，只允许他将自 己的实验作个简要说明。本来对他的发现不准备讨论，但许多 科学大家听后都对付也的论文表示怀疑，提出了质询。
不平坦的科研道路，本来应该使焦耳深深认识到科学探索 的艰辛，科学真理被世人公认不易，对科学同仁持团结帮助态 度。但焦耳却没有从中吸取点滴教益，相反却在1848年由迈尔 和格罗夫斯与他的共同工作，能量守恒和转化定律被人们普通 承认之时，由焦耳首先向迈尔发起了这一发现的优先权争论。 他发表文章批评迈尔说，迈尔对于热功当量的计算是没有完成 的，迈尔只是预见到了在热和功之间存在着一定的数值比例关 系，并没有证明这一关系，首先证明这一关系的是他焦耳。焦 耳发起的这场争名论，否定了他与迈尔同时各自独立发现能量 守恒和转化定律的事实，混淆了人们的思想，引起了一场对迈 尔的混乱批评。迈尔承受不住这一争论和批评带来的压力，
《人教版选修3-1 第二章 恒定电流(课件＋素材)》 (40份打包)11
《焦耳定律》课件2
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
例1 将两个定值电阻R1、R2 解析
R1
焦耳定律
R1
R2
并联在电压为U的电源两端， R1消耗的功率为P1，R2消耗的 功率为3P1，当把它们串联在 电压为4U的电源两端时，下
U
R2
4U
列说法正确的是(
D
)
A．R1两端的电压为U B．R2消耗的功率变小
U2 I1 ＝ I2 4U U P I 1 R1 3R2 R2 R2 R1＝3R2 U2 3P 2R 1 P ＝ I 2 2 2 R2
焦耳定律
非纯电阻电路的特点及有关计算 解析 3. 如图所示是一直流电动机工 (1) 电阻R的分压 作时的电路图.电动机内阻r＝ UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V 0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω， 通过电阻R的电流 直流电压U＝160V，电压表示 U R 50 数UV＝110V．试求： A＝5 A IR ＝ R 10 串联 (1)通过电动机的 通过电动机的电流IM＝IR＝5 A 电流； (2)电动机的分压UM＝UV＝110V (2)输入电动机的 P入＝IM· UM＝550W 电功率； (3) 热功率：P ＝I2r＝20 W (3)电动机输出的 热 机械功率． P ＝P －P ＝530 W
预习导学
课堂讲义
对点练习
对点练习
电功和电热 2．通过电阻R的电流为I时，在t
焦耳定律
？
Q＝I2Rt
I 2R 2
时间内产生的热量为Q，若电阻
为2R，电流为I/2，则在时间t内 产生的热量为( A．4Q C ．Q/2
不变
C
)
B．2Q D. Q/4
人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 课件 (共24张PPT)
q U 分析：利用W＝qU可求出电压U1，再由I＝ t ＝ R 可以求出U2，然 后利用W＝qU求W2. 解析：设电阻丝电阻为R，开始所加电压U1，则 W1＝q1U1 即8＝2U1 ∴U1＝4 V 设后来所加电压为U2，产生的热量为W2，则 q2 U2 q1 U1 I2＝ t ＝ R ，又I1＝ t ＝ R q2 4 解得U2＝q U1＝2×4 V＝8 V， 1 W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J.
变式迁移 2．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( B ) A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt＝W＝I2Rt
知能演练
基础巩固 D ( 1．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是 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 )
2．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的 灯泡，下列说法正确的是( ) A．接在110 V的电路上时的功率为20 W B．接在110 V的电路上时的功率为10 W C．接在440 V的电路上时的功率为160 W D．接在220 V的电路上时的功率为40 W
U2 0 解析：先求出R，R＝ P U2 U2· P P实＝ R ＝ U2 . 0
答案：D
变式迁移 1．下列关于电功的说法中，错误的是( D ) A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功 B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程 C．电流做功消耗的能量，由电源来供给 D．电功就是电能
二、焦耳定律和热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比． (2)表达式：Q＝I2Rt. (3) 适用范围： Q ＝ I2Rt 是电热的定义式，可求任何电路中电 流I通过电阻R时产生的热量(电热)． (4)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 得的动能，不断传递给金属正离子，使金属正离子的热振动加 剧，于是通电导体的内能增加，温度升高． (5)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内 能．
人教版选修3-1 第二章恒定电流 第五节焦耳定律 课件_4
是否遵循欧 姆定律
二、推进新课
3.典例练习，小组展示 4.课堂小结，总结归纳
三、当堂检测
通过当堂检测来检验本节课学生的掌握情况。
四、布置作业
做本节对应的固学案
六、板书设计
１．电功 WUIt
2．电功率 P W UI
t
3．焦耳定律 Q I 2Rt
４．热功率P Q I2R t
５．纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
五、教学过程
播放视频，设疑导入 提出问题，探求新知 总结归纳，深化理解
导入新课
五、教学过程
二、推进新课
1.检查课下预习情况 2.认真思考，个人展示
重点 提出问题，引导学习
【合作探究】 探究一：电功、焦耳定律 1.如图所示,已知电路两端的电势差为U,电路中的电流为I,在t 时间内通过导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从左端 移到右端,电场力做功是多少?
西工大附中
重德博学崇实创新
课题：焦耳定律 为了赛制的公平公正，参赛学校请：
统一使用此模版作为PPT展示 封面上请不要标注“xxx学校” 开始说课只需报抽签后的出场代码
科目： 物理
序号：
焦耳定律
教材
学情
说
教学目标
课 内
教法、学法
容
教学过程
板书设计
西工大附中
一、教材分析
课标要求
重德博学崇实创新
知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活生 产中的应用”
三、教学目标
情感态度价值观 过程与方法
知识与能力
培养学生热爱科学、探究真 理的科学素养。
通过图片、视频感知物理现象， 结合推导电功的计算公式和焦耳 定律，培养学生的分析和推理能
力。
人教版高二物理选修-第二章恒定电流《闭合电路的欧姆定律一》-ppt精品课件
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第七 节《闭 合电路 的欧姆 定律（ 一）》 课件( 共22张P PT)
2、 如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关 处于位置1时,电流表读数I1=0.2A；当
开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A
求电源的电动势E和内电阻r。
E = 3V r = 1Ω
1 R1
（2）外电路短路时
R0， IE/r， U 端 0
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第七 节《闭 合电路 的欧姆 定律（ 一）》 课件( 共22张P PT)
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第七 节《闭 合电路 的欧姆 定律（ 一）》 课件( 共22张P PT)
ab
a
b
d
c
ab
a
c
b d
2、U内 Ir 是内电路上的电势降 落，习惯上叫内电压.
3、 EIRIr E =U 内 +U 外
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第七 节《闭 合电路 的欧姆 定律（ 一）》 课件( 共22张P PT)
三、路端电压跟负载的关系
电路中,消耗电能的元件常常称为负载． １、如图电路：
R增大，电流减小，路端电压增大 R减小，电流增大，路端电压减小
I短 E/ r
③图象斜率的绝对值表示 电源的内阻，内阻越大， 图线倾斜得越厉害．
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第七 节《闭 合电路 的欧姆 定律（ 一）》 课件( 共22张P PT)
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W=E外+E内
即：EIt=I2Rt+I2rt
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P＝IU＝I2R＝ P＝IU＝I2R＝
非纯电阻电路
W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R
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电功 电热 电功率 热功率
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纯电阻电路
W＝IUt＝I2Rt＝t Q＝IUt＝I2Rt＝t
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1、把标有“220V 100w”的灯泡接到220V的电路中， 通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的 电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。） 2、规格为“220V 36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω， 求： (1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发 热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动 机消耗的功率和发热的功率．
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
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1 . 某 林 场中 繁殖力 极强老 鼠种群 数量的 增长会 受密度 制约 2 . 鱼 塘 中某 种鱼的 养殖密 度不同 时,单位 水体该 鱼的产 量有可 能相同 3 . 物 体 的两 个分运 动是直 线运动 ，则它 们的合 运动一 定是直 线运动 4 . 若 两 个互 成角度 的分运 动分别 是匀速 直线运 动和匀 加速直 线运动 ，则合 运动一 定是曲 线运动 5.科 学 家 在 对 黄化 豌豆幼 苗切段 的实验 研究中 发现， 低浓度 的生长 素促进 细胞的 伸长， 但生长 素浓度 增高到 一定值 时，就 会促进 切段中 乙烯的 合成， 而乙烯 含量的 增高， 反过来 又抑制 了生长 素促进 切段细 胞伸长 的作用 。 6.科 学 家 在 对 黄化 豌豆幼 苗切段 的实验 研究中 发现， 低浓度 的生长 素促进 细胞的 伸长， 但生长 素浓度 增高到 一定值 时，就 会促进 切段中 乙烯的 合成， 而乙烯 含量的 增高， 反过来 又抑制 了生长 素促进 切段细 胞伸长 的作用 。 7. 先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8. 内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使 细 胞 具 有 一个 相对稳 定的内 部环境 。在物 质的运 输与交 换及信 息传递 中起决 定性作 用。
两种电路 比较内容纯电阻Biblioteka 路元件特点 电路中只有电阻元件
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把电能转化 为其他形式能的用电器
欧姆定律
能量转化 元件举例
电流做功全部转化为电热即电 电流做功除转化为内能外还要
能全部转化为导体的内能
转化为其他形式的能
电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等
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感谢观看，欢迎指导！ 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核细胞中，因此根据核糖体的有无不能确定这些生物的类别。
11.汗 液 的 主 要 成分 是水， 也含有 无机盐 和尿素 等物质 。酷暑 季节， 室外作 业的工 人出汗 多，水 、无机 盐被排 出，造 成体内 水、无 机盐的 含量减 少。失 水过多 ，会脱 水而危 及生命 。生物 体内无 机盐离 子必须 保持一 定的比 例，这 对维持 细胞内 的渗透 压和酸 碱平衡 很重要 ，这是 生物体 进行正 常生命 活动必 要的条 件。大 量出汗 后，除 补充水 分外， 还应该 补充无 机盐， 所以应 喝盐汽 水。
第5节 焦耳定律
电流做功的实质是导 体中的恒定电场对自 由电荷的静电力做功
静电力对电荷做功， 电荷的电势能减少， 电势能转化为其他形 式的能
q=It W=UIt W=qU
（3）单位：在国际单位 制中电功的单位是焦 （J），常用单位有千瓦 时（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
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非纯电阻电路
W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R
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电功 电热 电功率 热功率
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纯电阻电路
W＝IUt＝I2Rt＝t Q＝IUt＝I2Rt＝t
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1、把标有“220V 100w”的灯泡接到220V的电路中， 通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的 电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。） 2、规格为“220V 36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω， 求： (1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发 热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动 机消耗的功率和发热的功率．
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
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1 . 某 林 场中 繁殖力 极强老 鼠种群 数量的 增长会 受密度 制约 2 . 鱼 塘 中某 种鱼的 养殖密 度不同 时,单位 水体该 鱼的产 量有可 能相同 3 . 物 体 的两 个分运 动是直 线运动 ，则它 们的合 运动一 定是直 线运动 4 . 若 两 个互 成角度 的分运 动分别 是匀速 直线运 动和匀 加速直 线运动 ，则合 运动一 定是曲 线运动 5.科 学 家 在 对 黄化 豌豆幼 苗切段 的实验 研究中 发现， 低浓度 的生长 素促进 细胞的 伸长， 但生长 素浓度 增高到 一定值 时，就 会促进 切段中 乙烯的 合成， 而乙烯 含量的 增高， 反过来 又抑制 了生长 素促进 切段细 胞伸长 的作用 。 6.科 学 家 在 对 黄化 豌豆幼 苗切段 的实验 研究中 发现， 低浓度 的生长 素促进 细胞的 伸长， 但生长 素浓度 增高到 一定值 时，就 会促进 切段中 乙烯的 合成， 而乙烯 含量的 增高， 反过来 又抑制 了生长 素促进 切段细 胞伸长 的作用 。 7. 先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8. 内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使 细 胞 具 有 一个 相对稳 定的内 部环境 。在物 质的运 输与交 换及信 息传递 中起决 定性作 用。
两种电路 比较内容纯电阻Biblioteka 路元件特点 电路中只有电阻元件
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把电能转化 为其他形式能的用电器
欧姆定律
能量转化 元件举例
电流做功全部转化为电热即电 电流做功除转化为内能外还要
能全部转化为导体的内能
转化为其他形式的能
电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等
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11.汗 液 的 主 要 成分 是水， 也含有 无机盐 和尿素 等物质 。酷暑 季节， 室外作 业的工 人出汗 多，水 、无机 盐被排 出，造 成体内 水、无 机盐的 含量减 少。失 水过多 ，会脱 水而危 及生命 。生物 体内无 机盐离 子必须 保持一 定的比 例，这 对维持 细胞内 的渗透 压和酸 碱平衡 很重要 ，这是 生物体 进行正 常生命 活动必 要的条 件。大 量出汗 后，除 补充水 分外， 还应该 补充无 机盐， 所以应 喝盐汽 水。
第5节 焦耳定律
电流做功的实质是导 体中的恒定电场对自 由电荷的静电力做功
静电力对电荷做功， 电荷的电势能减少， 电势能转化为其他形 式的能
q=It W=UIt W=qU
（3）单位：在国际单位 制中电功的单位是焦 （J），常用单位有千瓦 时（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
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