§2.5 焦耳定律1 学案
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千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。放弃时间的人,时间也放弃他。——莎士比亚
§2.5焦耳定律(一)同步导学案
【学习目标】
1.能够独立推导电流做功和电功率的表达式.
2.理解焦耳定律的表达式.
3.会用电功和电热的表达式解决电功和电热问题.
【自主学习】
1.电流的定义式:;
2.静电力做功的表达式: ;
3.功率的定义式:。
【问题探究】
探究一:推导电流做功及电功率的表达式:
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?在这个过程中,电场力做了多少功?电功率是多少?
结论:W=;P=
探究二:电能转化为热能的多少:
设在一段电路中只有纯电阻元件(在纯电阻元件中电能完全转化成内能,导体发热)其电阻
为R,通过的电流为I,则在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q=;
电流的热功率P热=。
【当堂训练】
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?(从能量转化的角度思考卡住与正
常运转有什么区别)
【归纳总结】
在纯电阻电路中,;
在非纯电阻电路中,。
【巩固提升】
如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻恒定为r=0.6Ω,定值电阻R=10Ω,电源电压
U=160V,电压表的示数为110 V,求:
⑴通过电动机的电流是多少?
⑵输入到电动机的电功率是多少?
⑶在电动机中发热的功率是多少?
⑷电动机工作1 h所产生的热量是多少?