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焦耳定律导学案

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焦耳定律强化训练
1. 已知如图，两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ，60W ”和“110V ，100W ”，另外有一只滑动变阻器R ，将它们连接后接入220V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？（ ）B
2、
把6个相同的小灯泡接成图甲、乙两种形
式，调节变阻器R 1和R 2使灯泡都能正常
发光，这时R 1和R 2消耗的电功率分别为P 1和P 2，则P 1和P 2的大小关系为 B ；
A 、213P P >
B 、123P
P > C 、213P P = D 、123P P =
3．一台电动机，在220V 的额定电压下工作，通过的电流是50A ，电动机发热的功率为
lk w 。

则电动机线圈的阻值为______，电动机的输入功率为______，电动机的机械功率为______．16．0.4Ω，11kw,10kw,
4．一辆电动车的蓄电池充满电后可向电动机提供E 0=4.5×106J 的能量，已知电动车和人
的总质量M=100kg ，行驶时所受阻力f 为电动车和人总质量的0.05倍．（g=10m/s 2
)
（1）若这辆电动车的电动机效率为η=70%，则这辆电动车充满一次电能行驶的最大距离是多少？
（2）若电动车蓄电池的电动势E=24V ，工作时电流强度I=20A ，设电动车电路中的总电阻为R 时，蓄电池工作时有30%的能量在R 上转化为内能，求R 的大小．4. （1）63km （2）0.36Ω
5.某用直流电动机提升重物的装置，如图所 示，重物质量m=50千克，电源电动势E=110伏，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以v=0.90米/秒的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5安，求电动机线圈的电阻r ．(4Ω)
L L L L R R 2 B A. C （乙）
6、 某商场安装了一台倾角为30º的自动扶梯，该扶梯在电压为380V 的电动机带动下以0.4m/s 的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9ｋW ，不载人时测得电动机中的电流为５A ，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为＿＿＿＿（设人的平均质量为60ｋｇ，ｇ＝10m/s ²）25人
7、 1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车.车上电池的太阳能接收板的面积是8m ²,它正对太阳时电池能够产生120V 电压,并对车上电动机提供10A 的电流.电动机的直流电阻为4Ω,而太阳光照射到地面时单位面积上的国徽功率为1.0×10³W/m ².
① 该车的太阳能电池的效率是多少?电动机把电能转化为机械能的效率是多少? ② 若太阳辐射的总功率为3.9×1026
W,且太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的途
中有28%的能量损耗,请根据这些资料计算太阳到地球的距离.
8
质量为M=70kg 的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力F f 恒为车和人总重力的0.02倍。

g 取10m/s 2，
求：⑴此车电机的内阻和正常工作时的效率。

⑵仅在电机正常工作时，人骑车行驶的最大速度。

⑴r=1.6Ω%86=η⑵v=6m/s
10、如图所示，在该电路中，当滑动变阻器的滑片P 正好位于变阻器的中点时，灯泡L 恰好正常发光。

已知变阻器两端A 、B 间所加电压U ＝30V ，L 是标有“10V 10W ”的灯泡，则变阻器的最大阻值为多少，此时电路消耗电能的总功率为多少？（20Ω、60 W ）
7、[分析与解答] ①8㎡太阳能电池接收太阳能的功率
P＝l.O×lO³W／m²×8㎡＝8.O×10³W，
转化成电能的电功率Pˊ＝IU＝10×120W二1200W．
转化效率η＝Pˊ/P=1200/（8.0×10³）=15%
电动机上的热功率 P热＝I²R，输入的电功率Pˊ＝IU
转化成机械能的效率η机＝（Pˊ- P热）/ Pˊ=（IU- I²R）/IU=67%
○2设地、日距离为r，则以大阳为球心，以r为半径的球面面积是 S=4πr²
太阳幅射到这个球面的总功率与球面面积之比等于太阳光辐射到地球单位面积上的辐射功率，即：
10/ 4πr²= 8.OXIO³
(1一O.28)×3.9×26
10(m)
解出 r＝1.5×11。

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18.4 焦耳定律导学案 2022-2023学年人教版物理九年级

18.4 焦耳定律导学案 2022-2023学年人教版物理九年级

18.4 焦耳定律导学案一、引入焦耳定律是我们学习物理中的重要定律之一，它描述了电能转化为热能的过程。

在本节课中，我们将学习焦耳定律的定义、公式以及一些实际应用。

二、理论基础焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于19世纪提出的。

它表明，通过电流传递的电能转化为热能时，热能的产生与电流强度、电阻和时间的乘积成正比。

三、焦耳定律公式根据焦耳定律的定义，可以得到以下公式：Q = I^2 * R * t其中，Q表示电能转化为热能的量（单位为焦耳J），I表示电流强度（单位为安培A），R表示电阻（单位为欧姆Ω），t表示时间（单位为秒s）。

四、实际应用1. 电热器的热量计算我们常见的电热器会将电能转化为热能，从而加热室内空气。

根据焦耳定律，我们可以计算电热器产生的热量。

例如，某电热器的电阻为10欧姆，工作时间为2小时，电流强度为5安培，我们可以利用焦耳定律公式计算电热器产生的热量：Q = (5^2) * 10 * 7200 = 180000焦耳 = 180千焦 = 180kJ所以，该电热器在2小时内产生了180kJ的热量。

2. 电器的功率计算利用焦耳定律，我们还可以计算电器的功率。

功率表示单位时间内能量的转化速率，可以通过焦耳定律公式进行计算。

例如，某电器在工作过程中消耗了1000焦耳的电能，工作时间为10秒，电流强度为3安培，我们可以利用焦耳定律公式解出该电器的功率：P = Q / t = 1000 / 10 = 100瓦特 = 100W所以，该电器的功率为100W。

五、总结本节课我们学习了焦耳定律的定义、公式和实际应用。

通过焦耳定律，我们可以计算电能转化为热能的量以及电器的功率。

合理应用焦耳定律可以帮助我们更好地理解和分析电路中的能量转化过程。

希望同学们通过本节课的学习，能够掌握焦耳定律的基本原理和应用技巧，为今后的物理学习打下坚实的基础。

焦耳定律导学案

焦耳定律导学案

焦耳定律导学案一、引言焦耳定律是热力学中一个基本的物理定律，它描述了物体中热量转化成其他形式能量的过程。

掌握焦耳定律对于研究热力学现象和解决相关问题至关重要。

本文将介绍焦耳定律的定义、公式及其应用方面的知识，帮助读者更好地理解和运用焦耳定律。

二、焦耳定律的定义焦耳定律（Joule's law）是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于1840年提出的。

它指出，在恒定温度下，导体单位时间内所产生的热量正比于通过导体单位时间内的电流的平方和导体的电阻之积。

焦耳定律的数学表达式为Q = I^2Rt，其中Q表示通过导体的总热量（单位焦耳），I表示通过导体的电流强度（单位安培），R 表示导体的电阻（单位欧姆），t表示通过导体的时间（单位秒）。

三、焦耳定律的应用1. 计算导体产生的热量根据焦耳定律的公式，可以计算通过导体所产生的热量。

例如，当一个电流为10安的电流通过一个电阻为5欧姆的导体2秒钟时，可以使用公式Q = I^2Rt计算出导体所产生的热量为400焦耳。

2. 测量导体的电阻根据焦耳定律，当通过一个导体的电流和时间已知时，可以利用公式R = Q/(I^2t)计算出导体的电阻。

这可以用来测量导体的电阻。

将通过导体的电流和时间测量出来，然后用导体所产生的热量除以电流的平方和时间的乘积，就可以得到导体的电阻值。

3. 理解电器的安全性焦耳定律可以帮助我们理解电器的安全性。

当电流通过一个电器时，会产生热量。

如果电器的电阻很高，通过电器的电流较小，产生的热量也会较小，电器的温度也会较低，这样就可以保证电器的安全运行。

但是如果电器的电阻过小，通过电器的电流较大，产生的热量也会较大，电器的温度会升高，可能会导致电器过热甚至发生火灾。

4. 研究材料的导电性质。

《焦耳定律》 导学案

《焦耳定律》 导学案

《焦耳定律》导学案一、学习目标1、理解焦耳定律的内容，知道电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。

2、能够运用焦耳定律进行简单的计算。

3、通过实验探究，培养学生的动手操作能力和分析归纳能力。

二、学习重难点1、重点（1）焦耳定律的内容和表达式。

（2）焦耳定律的应用。

2、难点（1）对焦耳定律的理解。

（2）实验探究焦耳定律的过程。

三、知识链接1、电能的转化电流通过导体时，电能可以转化为其他形式的能，如内能、机械能、光能等。

2、电阻的概念电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。

四、学习过程（一）引入新课我们在日常生活中会发现，使用电器时，电器会发热，比如电灯泡、电暖器、电饭锅等。

那么，电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢？这就是我们今天要探究的问题——焦耳定律。

（二）探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关1、提出问题电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？2、猜想与假设（1）可能与电流的大小有关，电流越大，产生的热量越多。

（2）可能与电阻的大小有关，电阻越大，产生的热量越多。

（3）可能与通电时间有关，通电时间越长，产生的热量越多。

3、设计实验（1）实验器材：电源、导线、开关、电阻丝（不同阻值）、温度计、量杯、煤油等。

（2）实验思路：采用控制变量法，分别探究电流、电阻和通电时间对产生热量的影响。

探究电流对产生热量的影响时，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小。

探究电阻对产生热量的影响时，保持电流和通电时间相同，改变电阻大小。

探究通电时间对产生热量的影响时，保持电流和电阻相同，改变通电时间。

4、进行实验（1）探究电流对产生热量的影响连接电路，将两个阻值相同的电阻丝串联在电路中，其中一个电阻丝上并联一个滑动变阻器，以改变通过电阻丝的电流。

同时给两个电阻丝通电相同时间，观察温度计示数的变化。

（2）探究电阻对产生热量的影响连接电路，将两个阻值不同的电阻丝串联在电路中，保持通过它们的电流和通电时间相同。

观察温度计示数的变化。

2_5《焦耳定律》

2_5《焦耳定律》

2.5 《焦耳定律》导学案【学习目标】1．理解电功及电功的公式，能利用公式实行相关计算2．理解电流做功的实质上是电场力对电荷做功，并转化为其他形式能3．理解电功率的概念、公式以及电功率和热功率的区别和联系．【重点难点】电功率和热功率的区别和联系。

【学法指导】认真阅读教材，体会电功和电热、电功率和电热功率的区别和联系。

体会电动机问题的解决方法【知识链接】电场中两点间电势差为U，在这两点间移动电荷q，电场力所做的功怎样计算？【学习过程】一、电功和电功率一段导体两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量为：______________，电场力做功即：1、电功（1）电功：表达式：（2）在国际单位制中电功的单位是注意：常用单位有千瓦时（kW·h）1kW·h＝3.6×106J2、电功率电功率：表达式：电功率表示电流做功的快慢（2）在国际单位制中电功率的单位是（3）额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率．尝试应用11、三电阻串联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，电路总电压为U，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则P1：P2：P3等于（）2：3：6 B．6：3：2 C．1：2：3 D．3：2：12、三电阻并联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，干路电流为I，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则P1：P2：P3等于（）A．2：3：6 B．6：3：2C．1：2：3 D．3：2：13、一个电炉额定电压为220V，额定功率为800W，假如接入110V电路中，实际消耗的功率为多大？二、焦耳定律：1、内容:2、表达式：注意：焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯纯电阻器件非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路．3、电功率和热功率（1）电功率：电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程表达式：P=UI（2）热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率表达式：P=I2R纯电阻电路：电能→ 内能W →QUIt →I2Rt电功= 电热W=Q= = =电功率=热功率：P =P热= = =非纯电阻电路：电能→ 内能+其它形式的能W→W 内+QUIt＞I2Rt电功：W= 电热：Q=电功率：P= 热功率：P热=尝试应用21、对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）A．P=I2R B．P=U2/RC．P=UI D．P=W/t【训练测试】1．计算用电量时，常用的单位是“度”，对此，以下说法中准确的是() A．1度等于3.6×103kW·hB．1度等于3.6×106JC．“度”是电功率的单位D．“度”是电功的单位2．(2009·泰安模拟)有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量() A．日光灯最多B．电烙铁最多C．电风扇最多D．一样多3．小明家的保险丝突然熔断，不可能的原因是() A．家用电器的总功率过大B．导线绝缘皮损坏，火线、零线直接接触，造成短路C．火线断路D．灯座里的电线发生短路4．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V,40W”的灯泡，以下说法准确的是() A．接在110V的电路上时的功率为20WB．接在110V的电路上时的功率为10WC．接在440V的电路上时的功率为160WD．接在220V的电路上时的功率为40W5．如图为常见的家用电器，关于它们正常工作时的电流，以下说法中合理的是() A．电风扇约为2A B．电冰箱约0.7AC．电饭煲约0.08A D．微波炉约100A6．如下图，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率能够用的公式是()A ．P ＝I 2RB ．P ＝U 2RC ．P ＝IUD ．P ＝W t【参考答案】1．答案：BD 解析：“度”是电功的单位，1度等于1kW·h ，而1kW·h ＝3.6×106J ，应选项B 、D 准确．2．答案：B解析：电烙铁是纯电阻用电器．即以发热为目的，电流通过它就是用来产热．而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)．综上所述，只有B 准确．3．答案：C解析：保险丝熔断是因为电路的电流过大造成的，用电功率过大和电路中有短路都是原因之一．所以，选项A 、B 、D 都有可能造成电路中的电流过大使保险丝熔断．火线断路，电路中没有电流通过，不可能使保险丝熔断，故准确答案应选C.4．答案：BD解析：由P 额＝U 2额R 得灯泡的电阻R ＝2202P 额Ω＝1210Ω ∴电压为110V 时，P ＝U 2R ＝11021210W ＝10W 电压为440V 时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P ＝0.5．答案：B解析：此题考查日常生活中常见的家用电器：把电能转化为热能的电器是大功率电器，一般在几百瓦到几千瓦左右；电风扇功率比较小，一般在十几瓦左右；冰箱功率在几百瓦左右．6．答案：C【学习反思】对于含有电动机的电路，欧姆定律为何不适用？从能量转化的角度应该怎样理解。