《电流的热效应》
教师：毕有才
班级：211班
教学目标：
1、知道电流的热效应；
2、能在试验的基础上总结出焦耳定律的内容；
3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用；
4、知道一般电热器的工作原理及其应用。
教学重点：
焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。
教学难点：
用试验的方法探究焦耳定律。
教学过程：
（一）创设情景，引入新课
演示：用“热得快”烧水，不一会儿水就烧开了。
提出问题：是“谁”给了水“热”？
学生思考并回答：“电流”。
提出问题：第一节中电动机提升重物是将电能转化什么能？用“热得快”烧水，是电能转化为什么能？
通过类比第一节电动机做功是将电能转化为机械能，学生会得出用“热得快”烧水是电能转化为内能。
教师引导：同学们生活中你一定见过用电器的发热现象，请列举例子。
学生举出生活中电能变成内能的例子。
提出问题：电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
学生回答：可能导线和灯泡的电阻不同
提出问题：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这是为什么呢？
学生回答：可能是通过导线的电流较大的原因。
提出问题：点亮的灯泡过一会儿烫手，说明了什么？
学生回答：可能是时间变长的原因。
教师直接提出问题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？
学生通过上述问题的分析，进而猜想到与电阻、电流、通电时间有关。
（二）制定计划
提出问题：怎样判断产生电热的多少？由用“热得快”烧水的实验得到了什么启示？
学生讨论得出：可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。
提出问题：要想比较不同的电热使液体温度升高的不同，液体应该做怎样的限定？
学生得出用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。
引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。提示：要研究导体产生电流的多少与电阻的关系，应控制哪些物理量不变？打算选择哪些器材？画出你的实验电路图。
学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流，画出电路图，并设计实验记录表格。
让学生仿照上面的方法，设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。
教师引导学生归纳实验步骤及注意事项。
（三）实验探究
教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。（同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少？）
学生观察并将实验数据记录在表格中。
（四）分析与结论
学生分析讨论实验记录，得出：导体的电阻越大，通过的电流越大，通电时间越大，电流的热效应就越显著。进而猜想：电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。）
教学反思：
本节课体现了物理知识“从生活中来，到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--结论的过程，得到知识，理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究，教师要引导；另一方面要避免直接告诉学生“应该这样”，学生遇到问题时，教师可在思考方向上给以启发、点拨，最后还是要学生自己去思考、实践。
在实施课堂教学后，多数学生反映对推导公式不太理解，特别是与电功的计算公式混淆，在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处，让学生认识到两者的计算公式是存在区别的。
焦耳定律 1、焦耳定律反映了电流热效应的规律，是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。由公式Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量和电流强度I，电阻R及通电时间t 有关，又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比，所以，电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。 2、运用公式Q=I2Rt解决问题时，电流强度I的单位是安，电阻R的单位是欧，时间t 的单位是秒，热量Q的单位才是焦耳，即各物理量代入公式前应该先统一单位。用电功公式和欧姆定律推导焦耳定律公式的前提是电能全部转化为内能。因为电能还可能同时转化为其他形式，所以只有电流所做的功全部用来产生热量，才有或成立。 3、电热器的原理是电流的热效应，它表现的是电流通过导体都要发热的现象，在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。发热体是电热器的主要组成部分，它的作用是将电能转变为内能供人类使用。 常见考法 本知识点主要考查焦耳定律的应用，考察的形式主要是选择题、填空题。 误区提醒 1、凡是有电流通过导体时，都可以用它来计算所产生的热量; 2、公式Q=UIt，只适用于纯电阻电路，这时电流所做的功全部用来产生热量，用它计算出来的结果才是导体产生的热量。 【典型例题】 例析： 在电源电压不变时，为了使电炉在相等的时间内发热多些，可采取的措施是( ) A. 增大电热丝的电阻 B. 减小电热丝的电阻 C. 在电热丝上并联电阻 D. 在电热丝上串联电阻 解析： 有同学认为应选(A)，根据焦耳定律 Q=I2Rt，导体上放出的热量与电阻成正比，所以要增加热量，可增大电阻。这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。焦耳定律所阐述的导体
第八章电功率 第三节测量小灯泡的电功率第四节电与热 一、填空题 1.小华通过学习得到以下结论，你能帮他填写完整吗？ （1）电流通过导线时，导线发热是_______ 能转化为_________ 能。这种现象叫______________ 。 （2）常见的电热器有________ 、________ 、______ 等。 此通过的 ____________ 相等。在通电时间相同的情况下，_____________ 产生热量更多，从而得出结论。 （4）在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会，但如果长期停止使用，隔一 段时间要通电一次。这是因为 _________ 在起作用，前者是为了 _________ ，后者是为了________ 。 （5）标有“ 220V 40W ”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是J ，通过电热器的电流是 A ，产生的热量是J 。 2 ?大量实验证明，电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟通电的时间成比。这个规律叫定律，可用公式表示 3. 有一段110 Q的电阻丝，通过它的电流是2A，要产生44000J的热量，所需的时间是
灯的电流比为，两灯在相同时间内产生的热量之比为。 14. 一条电阻丝先后接在两个电路里，通过的电流11=312,当两种情况放出的热量相等时， 两次通电时间之比t l : t2为__________ 。 15 ?白炽灯的灯丝断了，将它搭接起来，灯还可以发光，但往往在不长的时间里，灯丝容易从处烧断，这是因为该处的电阻 ________________________ ，产生的热量 _________ 。 16. 电炉丝通过导线连接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，是因为电炉丝 和导线联，通过它们的相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻，由公式 ____________ 可以知道，在相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量____________ ，所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。 17. 将阻值分别为10Q和30Q的甲、乙两电阻串联后接在电源上，相同时间内，甲、乙 两电阻产生的热量之比为 __________ ;若将甲、乙两电阻并联后接在电源上，相同时间内，电流 通过甲、乙两电阻消耗的电能之比为_____________ 。 18 .暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生，火警电话不断，消防车拉着警笛呼啸而出，赶往火灾现场，调查发现，起火原因如出一辙：电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答： (1)“超负荷”是指如图所示( 选填“①”或“②”)中所示情况； (2)_____________________________________________________________________使火灾发生的理论依据是 ___________________________________________________________________ ; (3)_____________________________________________________________________请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施________________________________________________ 。 19 ?如图所示，电源电压为6 V , R阻值为10Q , R2阻值为20 Q。闭合开关，电流表的示 数为 A ，通电30 s电阻R产生的热量为J 、选择题 20 .小明家中接有两只灯泡，L1上标有“ PZ220-40”，L2上标有“ PZ220-25”，当它们 正常发光时，下列说法正确的是( ) A. 通过L1的电流小于通过L2的电流 B. L1的电阻小于L2的电阻 C. L1的电功率小于L2的电功率 D. L1消耗的电能一定多于L2消耗的电能 21 .两个灯泡，L1上标有“ 6V 3W”，L2上没有标记，测得它的电阻是 4 Q，把它们串联 在某一电路时，两灯均能正常发光，则这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是( )
专题一电功、电能、电功率和焦耳定律 【知识要点】 一、电功和电能 1．我们把电路中电流做的功叫电功。电功一般用字母W表示。 2．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式能。 3．功和能有相同的单位：焦耳，简称焦，用字母J表示。 4．电流通过一段电路所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间三者的乘积。计算电功的基本公式是W=UIt。公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，时间t的单位用秒(s)，电功W 的单位就是焦(J)。 5．在实际生活中，测量电功(电能，俗称“耗电量”)的仪表叫电能表。电能表的计量单位是千瓦时(kw·h)，俗称“度”。 二、电功率 1．功率是表示做功快慢的物理量。用电流做的功跟做功所用时间的比值来表示电流做功的快慢。 2．电流在单位时间内完成的电功叫电功率。电功率一般用字母P表示。 3．电功率的单位是瓦特，简称瓦，用字母w表示。 4．功率的定义式是P=W/t计算电功率的基本公式P=UI，公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，电功率P的单位就是瓦(w)。 5．在实际生活中，常用的电功率单位还有千瓦(kw)，千瓦和瓦的换算关系是：1kw=1×103W。 6．用电器正常工作的电压叫额定电压，在额定电压条件下，用电器的实际功率等于它的额定功率。用电器的额定值都标示在用电器上。 三、焦耳定律 1．因为导体有电阻，所以电流通过导体时会产生热量(电能转化为内能)。我们把这种现象叫电流的热效应。 2．焦耳定律说明了电流产生热量的规律：电流通过一段导体产生的热量，跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 3．如果用I表示电流，用R表示电阻，用t表示时间，用Q表示热量，则焦耳定律可以用公式表示为：Q=I2Rt。公式中的热量Q、电流I、电阻R和时间t的单位依次为焦(J)、安(A)、欧(Ω)和秒(s)。 4．电热器是根据电流热效应制成的。电热器的发热材料的特点是电阻率大、熔点高。 【解题指导】 [例题1]把一个阻值为10Ω的定值电阻接到6V的电源上，通电1min，电流做了多少功?消耗多少电能? [例题2]把一个小电热器接在电压为20V的电源上，它的功率是10W，通电5min产生多少热量?工作时它的电阻值是多少? [倒题3]1kW·h的电能可供1盏"PZ220—40"的白炽灯正常使用h。 [例题4]一把电烙铁上标有“220V 55W”的字样，如果加在它两端的电压为200V，此时电烙铁的实际功率多大? [例题5]把一个标有“8V 2W”的小灯泡接到12V的电源上，为使它能正常发光，必须联一个阻值为Ω的电阻，这个电阻消耗的功率为W。 [例题6]有一个小灯泡L，它与R=5Ω的电阻串联后接入U=15V的电路。小灯泡正常发光，此时它的功率是10W。求小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻。
电功、电功率和焦耳定律 电能和电功 1、电功及其单位：电流所做的功叫电功，用W表示。电功的国际单位是J， 常用单位kW·h（俗称度），IkW·h=3.6×106J。 2、运用电功的公式解决有关问题：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等 于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 误区提醒 正确使用电功公式W=UIt：电功公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用。而结合欧姆定律可推出电功公式 的变换式：或，这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。 【典型例题】 加在导体两端的电压为6V，30s内电流通过导体做功72J，则通过导体的电流多大？ 洗衣机工作0.5小时，电流做功3.6×106焦，这样工作3小时，消耗的电能是_______度 有一只灯泡接在220 伏的家庭电路中，工作50小时，用了1.98度电，这只灯泡工作的电流是_______。 电功率 1、电功率及电功率的单位：电功率是表示电流做功快慢的物理量。 单位为：瓦特，符号为W，常用单位还有kW，1kW=1000W。 2、运用电功率的公式解决有关问题：电功率的定义式推导出计算式 ，公式中P、U、I是指同一段电路（或同一个用电器）。由于初中研究的 都是纯电阻电路，所以结合欧姆定律，电功率公式还可以写作P=UI和。 3、用电器正常工作时的电压是额定电压和用电器额定电压下的功率是额定功率。用电器在电路中工作时，两端所加的电压叫实际电压，此时的功率叫实际功率。 4、测量小灯泡的电功率。
误区提醒 1、比较串连电路中两电阻的电功率时，因电流处处相等，一般使用P=UI 计算 2、在并联电路中，由于各支路两端电压相等，运用计算。 【典型例题】 现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1. 2W”和“12V，6W”字样，如果把这两个灯泡串联起来，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是（ ） A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V 一只电灯上标着“220V, 100W ”,若把它接入110伏的电源两端, 下面说法中正确的是： ( ) A 、它的额定功率变为原来的一半； B 、通过它的电流强度变为原来的一半； C 、它的电阻变为原来的1/4； D 、它的实际功率变为原来的1/2。 下列判断中正确的是（ ） A ．根据P=I 2R 可知，电阻越大，电功率也越大 B ．根据P=UI 可知，同一导体两端的电压越小，电功率也越小 C ．根据P=R U 2 可知，电阻越大，电功率反而越小 D ．根据P=t W 可知，电流做功越多，电功率也越大 两只灯泡串联在电路中，其中一只灯亮，另一只不亮，原因可能是（ ） A ．两只灯泡相比较，流过不亮的灯泡的电流较小 B ．不亮的灯泡的灯丝断了 C ．两只灯泡相比较，亮的灯泡电阻太小 D ．两只灯泡相比较，不亮的灯泡电阻太小 额定电压相同的甲、乙两盏电灯，其额定功率之比为5：3，如果将它们串联接入电压与额定电压相同的电路中，下列叙述正确的是（ ） A ．两灯实际消耗功率之比为5:3 B ．两灯都能正常发光 C ．两灯实际通过电流之比为3:5 D ．两灯实际电压之比为3:5 R1、R2两个电阻并联后接入电路中，它们的电功率之比P1:P2=9:4，则R1、R2两个电阻阻值之比是( ) A.9:4 B.4:9 C.3:2 D.2:3 一个标有“4V ，2W ”字样的灯泡，给它两端加2V 电压时，不考虑温度对它电阻的影响，则( ) A.此时灯泡中电流为0.5A B.此时灯泡中电流为1A C.此时灯泡的实际功率为0.5W D.此时灯泡的实际功率为1W
第十五讲 电功率 第一节 电能电功率焦耳定律 知识回顾考点梳理 考点一电能电功 1. 电能的单位 国际单位：①______，符号是J ； 常用单位：②_______，也叫做度，符号是kW ·h ； 单位换算：1度＝1 kW ·h ＝③_________J 。 2. 电能的计量 (1)用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过④________计量出来。 (2)电能表参数如下： 3. 利用电能表计算电路 (1)计量方法：电能表结束和起始时的示数之⑤____即为这段时间内用电的度数。 (2)转盘式电能表：电能表转盘转n 转，电流做的功为W ＝N n ×3.6×106 J ；用电器的实际功率为t W P =×3.6 ×106 W 。n 是电能表的实际转数，N 为电能表常数，如：3000 r/(kW ·h)。 (3)频闪式电能表：电能表指示灯闪烁n 次，电流做的功为W ＝N n ×3.6×106 J ；用电器的实际功率为t W P =×3.6×106 W 。n 是电能表的实际闪烁次数，N 为电能表常数。 4. 电功 (1)定义：电流通过某段导体所做的功叫做电功，电流做功的过程就是将电能转化成为其他形式的能的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少⑥____，即电功是多少，用符号⑦____表示。 (2)单位：焦耳(J)。
(3)计算公式：??? ?? ??=。表示电功，单位是或表示时间，单位是 表示电流，单位是 表示电压，单位是 J h;s A;V;W t I U UIt W 推导式：①Rt I It IR UIt W 2 =?==；②t R U t R U U UIt W 2 = ??==。 (4)做功多少的影响因素：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。加在用 电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。 考点二电功率 1. 电功率 (1)意义：表示电流做功的⑧______，用符号P 表示。 (2)定义：电流在某段时间内的⑨_____与⑩_____的比值。单位是瓦特，符号是W 。比瓦更大的单位是千瓦(kW)，比瓦更小的单位是毫瓦(mW)。 (3)定义式：? ?? ??=。表示功率，单位是 ；位是表示做功所用时间，单 ；表示功，单位是 W s J P t W t W P 变形公式：①求功：Pt W =；②求时间：P W t = 。 推导式：①UI t UIt t W P ===;②;2 R I I IR UI P =?==③R U R U U UI P 2=?==。 (4)电功率的单位 国际单位：瓦特(W)； 常用单位：千瓦(kW)； 单位换算：1 kW ＝103W 。 常考的电功率：1.家用空调的电功率约为1000 W ，电吹风机的电功率约为500 W ，洗衣机的电功率约为300 W ，台式电脑的电功率约为200 W ，液晶电视机的电功率约为100 W ，日光灯的电功率约为40 W 。 2. “千瓦时”的来历：P 和t 的单位分别用千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位—千瓦时(度)。1千瓦时可以看作电功率为1 kW 的用电器使用1 h 所消耗的电能。 3. 额定电压 额定功率 (1)在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端的电压的改变而改变。 (2)定义 额定电压:用电器?______________的电压。 额定电功率:用电器?___________________的电功率。 实际电功率:用电器?__________________的电功率。 知识拓展：额定功率与实际功率： (1)灯的亮度是由实际功率决定的，只有在正常发光下，灯的实际功率才会与额定功率相等，实际功率越大，
知识点 一、电功 电功是指电流在一段时间里所作的功, 表示 W=qU=IUt 该式适用于计算各种电路中电流所作的功。 在 纯电阻电路中又可以用下式表示 电功W 的单位是焦耳，简称焦，符号是 J 。 二、电功率 电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。用公式表示 W P UI t 该式适用于计算各种电路中电流的功率。 在纯电阻电路中，又可以用下式表示 电功率P 的单位是瓦特，简称瓦，符号 对于由电源和用电器组成的闭合回路， A 电源部分 电源的总功率：是指电源内部非静电力做的功率 P 总 =1 ； =IU 外+IU 内=卩外+P 内 电源输出功率：是指电源工作时内外电路输出的功率 2 P 外=IU 外=I ; -I r=P 总-P 内 电源内部发热功率：是指电源内部因发热而损耗的功率 2 U 内 内 =IU 内=I r= 二卩总-P 外 r 电功和电功率 焦耳定律 W=I 2 Rt=U 2 -i R B 用电器部分 用电器的额定功率：是指用电器在额定电压下工作的功率。 压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。 用电器的实际功率，是指用电器在工作时实际消耗的功率。 压与通过用电器的实际电流的乘积。即 P 实=I 实U 实。 三、焦耳定律：电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、 比。公式表示 2 Q=I Rt 使用上式时应注意统一单位： 电流I 的单位是安，电阻 秒，热量Q 的单位是焦。 般用电器铭牌上标明的电 它等于用电器两端的实际电 导体的电阻和通电时间成正 R 的单位是欧，时间t 的单位是 它是电转化为其他形式能的多少的量度。 用公式 W 其功率问题可以从电源和用电器两方面来认 识。
电功和电功率焦耳定律·典型例题解析 【例1】不考虑温度对电阻的影响，一个“220V 40W”的灯泡，下列说法正确的是 [ ] A．接在110V的线路上的功率为20W B．接在110V的线路上的功率为10W C．接在440V的线路上的功率为160W D．接在55V的线路上的功率为2.5W 解析：P＝U2/R可知，对R一定的用电器P与U2成正比，所以BD正确． 点拨：利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法． 【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 [ ] A．P＝I2R B．P＝U2/R C．P＝UI D．P＝W/t 解析：D是定义式，C是通过定义式推导而得，而A、B都是通过欧姆定律推导，所以A、B只适用于纯电阻电路．选CD． 点拨：通过该道题理解电流做功的过程，即是电能转化成其他形式能的过程．要区分电功率和热功率以及电功和电热． 【例3】一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R＝0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A．当电动机正常工作10min，求：(1)消耗的电能？(2)产生的热量？(3)输出的机械能？ 点拨：区分电功和电热的求法，以及二者的关系． 参考答案：(1)1．32×105J (2)300J (3)1.29×105 【例4】一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体所加的电压为________V，通过3C电量的时间为________s．点拨：可利用公式W＝qU和欧姆定律U＝IR及I＝q/t求解． 参考答案：6V 10s 跟踪反馈 1．用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大，(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器，通过计算说明为什么保险丝会被烧断？ 2．一台电动机，电枢电阻为0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时电流强度为20A，则每分钟有多少焦耳的机械能输出？ 3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后，其亮度比原来________，(填亮、暗)是什么原因？________． 4．一个标有“110V 10W”的灯泡，求：(1)它的电阻(2)如果接在110V的
2.4 焦耳定律 【学习目标】 1.理解电功的概念,理解电功是指静电力对自由电荷所做的功,知道电功的公式,能应用公式进行有关的计算。 2.理解电功率的概念和公式,会应用公式进行有关的计算。 3.知道电功率和热功率的区别和联系。 4.知道静电力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能的过程。 【知识导学】 1.电功和电功率 (1)电流做功的过程实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功,在这个过程中电荷的①电势能 减少,其他形式的能增加,电流做了多少功,就有多少②电能转化为其他形式的能。 (2)电功的计算公式W=Uq=③UIt,电功的单位是④焦耳。 (3)⑤单位时间内电流所做的功叫作电功率,P==⑥UI,电功率的单位是⑦瓦特。 2.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟⑧电流的二次方成正比,跟导体的⑨电阻及通电⑩时间成正比。 (2)热量的表达式Q=I2Rt,热功率公式P=I2R。 (3)只有当电能全部转化为内能时才有“Q=W”。如果电流通过电动机,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为机械能;如果用电流给电池充电,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为化学能,这时“Q 第二节电功率 第一课时电功率的理解和简单应用 【重要知识点及考点】 1.电功率 （1）定义：在单位时间内消耗的电能叫做电功率，用P表示。 （2）意义：用来表示电流做功的__________。 （3）单位：a.国际单位：_________，简称_________，符号W。 b.常用单位：_________，符号kw，1kw=_______W。 （4）计算式：P=_______=_______。 2.千瓦时的来历 （1）千瓦时是电能单位，而千瓦是电功率的单位，二者的意义完全不同。 （2）1千瓦时是功率为1千瓦的用电器正常工作一小时消耗的电能。 【课后作业】 1、有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（） A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少 2、在如图所示的物理学家中，以其名字命名为电功率单位的是（） 3、下列单位中，哪个不是电功率单位（） A．J/s B．W C．kW?h D．V?A 4、甲乙两个电扇，甲的电功率比乙的大，则说明（） A．甲做的功一定比乙多 B．甲做功用的时间一定比乙短 C．甲做功比乙做功快 D．甲做功用的时间一定比乙长 5、对如图电能表表盘提供的信息解读错误的是（） A．接在这个电能表上的用电器总功率不能超过2200W B．该电能表应该在220V的电路中使用 C．该电能表转盘转过600转，接在这个电能表上的用电器消耗的电 能是3.6×106J D．该电能表的额定最大电流为20A 6、小明的新家中有150W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W 的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一只，40W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适（） A．220V 5A B．220V 15A C．220V 20A D．220V 10A 7、电功率是表示电流做功__________的物理量；某用电器工作时的实际功率为10W，10W 的意义是电流通过该用电器每秒做功__________． 8、某台机器的铭牌上标有5kW，合__________W，表示的物理意义是____________________，这台机器在1h内做的功是__________J． 9、商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”．他们是从不同角度来说的，其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时__________（填“电能”或“电功率”）比较大． 10、小羽发现家里电能表的示数在3h内的变化如图所示，则他家在这 段时间内用电为_______kW?h，用电器消耗的实际功率是_______W． 12、活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很快，当 手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以 初三物理综合复习电功 电功率 焦耳定律 一. 选择题； 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是（ ） A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ） A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是（ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为Ω6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是（ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则（ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用 D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用 6. 下列情况中，能判定电路两端电压为220V 的是（ ） A. 每通过1C 的电量，电流做功220J B. 通电时间为1s 时，通过电量220C C. 通电时间为1s 时，电流做功为220J D. 每通过220C 电量，电流做功为1J 7. 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并串t t :为（ ） A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 8. 两根阻值比为2:1:21=R R 的电阻丝通过的电流之比1:2:21=I I ，在相同的时间内，它们所放出的热量之比21:Q Q 为（ ） A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 1:4 9. 两只灯泡串联在电路中，其中一只亮，另一只不亮，这原因可能是（ ） A. 不亮的灯泡灯丝断了或接触不良 B. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太小 《电流的热效应》 教师：毕有才 班级：211班 教学目标： 1、知道电流的热效应； 2、能在试验的基础上总结出焦耳定律的内容； 3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用； 4、知道一般电热器的工作原理及其应用。 教学重点： 焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。 教学难点： 用试验的方法探究焦耳定律。 教学过程： （一）创设情景，引入新课 演示：用“热得快”烧水，不一会儿水就烧开了。 提出问题：是“谁”给了水“热”？ 学生思考并回答：“电流”。 提出问题：第一节中电动机提升重物是将电能转化什么能？用“热得快”烧水，是电能转化为什么能？ 通过类比第一节电动机做功是将电能转化为机械能，学生会得出用“热得快”烧水是电能转化为内能。 教师引导：同学们生活中你一定见过用电器的发热现象，请列举例子。 学生举出生活中电能变成内能的例子。 提出问题：电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 学生回答：可能导线和灯泡的电阻不同 提出问题：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这是为什么呢？ 学生回答：可能是通过导线的电流较大的原因。 提出问题：点亮的灯泡过一会儿烫手，说明了什么？ 学生回答：可能是时间变长的原因。 教师直接提出问题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？ 学生通过上述问题的分析，进而猜想到与电阻、电流、通电时间有关。 （二）制定计划 提出问题：怎样判断产生电热的多少？由用“热得快”烧水的实验得到了什么启示？ 学生讨论得出：可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。 提出问题：要想比较不同的电热使液体温度升高的不同，液体应该做怎样的限定？ 学生得出用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。 引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。提示：要研究导体产生电流的多少与电阻的关系，应控制哪些物理量不变？打算选择哪些器材？画出你的实验电路图。 学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流，画出电路图，并设计实验记录表格。 让学生仿照上面的方法，设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。 教师引导学生归纳实验步骤及注意事项。 （三）实验探究 教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。（同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少？） 学生观察并将实验数据记录在表格中。 （四）分析与结论 学生分析讨论实验记录，得出：导体的电阻越大，通过的电流越大，通电时间越大，电流的热效应就越显著。进而猜想：电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。） 教学反思： 本节课体现了物理知识“从生活中来，到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--结论的过程，得到知识，理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究，教师要引导；另一方面要避免直接告诉学生“应该这样”，学生遇到问题时，教师可在思考方向上给以启发、点拨，最后还是要学生自己去思考、实践。 在实施课堂教学后，多数学生反映对推导公式不太理解，特别是与电功的计算公式混淆，在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处，让学生认识到两者的计算公式是存在区别的。 焦耳定律 1．电流通过导体时导体要发热，电能要转化为，这个现象叫做． 2．在电流相同，时间相同的情况下，越大，产生的热量越多． 3．电炉丝通过导线连接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，是因为电炉丝和 导线联，通过它们的相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻，由公式可以知道，在相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热． 4．我们可以利用电流的热效应做成各种电热器．这些电热器的发热部分都是利用较大，较高的材料制作的． 5．下列情况利用电流热效应的是( A．利用排气扇通风换气 B．夏天家用电器长时间不使用，要通电来驱潮 C．电脑主机上安装小电风扇 D．电脑显示器安装散热窗 6．如图所示，电源电压为6 V，R 1阻值为10Ω，R 2阻值为20Ω R1与R 2的连接方式为联．闭合开关，电流表的示数为 A，通电30 s 电阻R 1产生的热量为J． 7．甲、乙两电热器电流之比为2：3，在相同时间内，甲、乙两电热器放热之比为5：4，那么它们的电阻之比为( A 15：8 B．10：12 C．45：16 D．16：45 8．一台"220 V 60W’的电扇，一盏"220 V 60 W”的白炽灯，一个“220 V 60 W”的电热器同时接在220 V的电压下，在相同时间内，它们产生的热量( A ．电扇最多 B．白炽灯最多 C ．电热器最多 D．一样多 9．通过甲、乙两个电熨斗的电流之比为2：1，它们的电阻之比为3：2。那么电能转化成热能时功率之比为( A．2：1 B．6：1 C．3：1 D．条件不足，无法判断 10．如图所示是额定电压为220 V的理发用电吹风机的典型电路．其中电热丝通电 后可以发热，电动机通电后可以送风 (1要送热风，选择开关应放在位置，要送冷风，选择开关应放在位置．( 填 焦耳定律 【教学目标】 （一）知识与技能 1、知道电流的热效应。 2、在观察实验的基础上引出焦耳定律。 （二）过程与方法 理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用 （三）情感态度价值观 增强动手观察能力，激发学生学习物理知识，认识物理与技术联系的兴趣。 【教学重点】 理解焦耳定律并会应用 【教学难点】 电流做功和电热的区别和联系 【课前准备】 自制电热效应演示器，焦耳定律演示器、学生电源、开关、导线、小灯泡；多媒体课件。【教学时间】1课时 【教学过程】 （一）引入新课 1．引入新课问： （l）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生回答：发烫。是电流的热效应。 再通过课本图1，引入新课。 板书课题：18.4焦耳定律 （二）进行新课 1、电流的热效应 实验：出示自制的电流热效应演示器（电阻丝），在电阻丝内放一根火柴，然后接入学生电源两极，由一名学生拿着导线，火柴很快点燃。 师：这是电流的什么效应？ 生：热效应 师：电流通过任何导体都要发热，这是电流的热效应。为了更好地利用电流效应为我们服务，人们就要研究通电导体产生热量（即电热）与哪些因素有关，今天我们学习研究这个问题，即焦耳定律。 2、焦耳定律 ①介绍如图1的实验装置，告诉学生RA＞RB，RB=RC，通电后，IA=IB，IB＜IC（从电流 表的示数可知道I的数值）。 ②问：该实验的目的是什么？（研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关） ③问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。 ④教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：hC>hA>hB。 ⑤师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。 ①内容：电流通过导体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公式：Q=I2Rt 指出：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电 例题： 例2：某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时，l分钟产生的热量是多少焦？ 例3：一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？ 3、电热的利用和防止 讨论：（先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳） ①课文前面“？”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”。 分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。 ②课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？ 分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。 ③讨论课本本节中的“想想议议”，让学生自己说。 讨论小结：应用公式解释判断问题时，必须注意条件。 （三）学习小结 1、焦耳定律内容、公式、单位 2、公式的适用范围 3、焦耳定律的简单应用 （四）课堂练习 1、标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是J，通过电热器的电流是A，产生的热量是J。 2、下列电器中，不属于电热器的是（） A．电饭锅B.电熨斗C.电风扇D.电烤炉 3\家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热， §4.2电功电功率焦耳定律 在我国，电力公司每个月都要向各个家庭收取一定的电 费。你知道收取电费是以什么为依据的？是依据各家使用电压 的高低？电流的大小？还是其它的什么因素？ 你看到过我们家附近安装的一个与右图相似的电表吗？ 你知道这个电表测量的是什么吗？对了，它就是测量各个家庭 消耗的电能的。 那么，你知道消耗的电能的多少与哪些因素有关呢？下面 我们接着学习： o电功 o电功率 o焦耳定律 电功 电流通过白炽灯时，白炽灯发热发光，这是电能转化为热力学能；电流通过电风扇时，电风扇转动起来，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为机械能和热力学能；电流通过电解槽时，电解液会发生电解和化学变化，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为化学能和热力学能． 以上这些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。所谓电流做功,实质上是导体中的电场对自由电荷的静电力在做功。自由电荷在静电力作用下做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加。 如果导体两端的电压为U，通过导体横截面的电荷量为q，如下图所示： 根据上一章学习的静电场知识，可知电功 W = qU = UI t 在国际单位制（SI）中，电功的单位是J 。在日常生活中，我们常用的电功的单位还有kW · h （千瓦·时），即“度”． 1 度= 1 kW · h = 3.6 × 106 J 电功率 我们家中有很多电器，都会消耗电能，但它们消耗电能的快慢程度一般是不同的。以电灯为例，不同的灯泡正常发光时明暗程度是不同的。一般来说，同一类型的明亮的灯泡消耗电能快，暗淡的灯泡消耗电能慢。如何来描写电器消耗电能的快慢程度呢？ 为了表示电流通过某段电路做功的快慢程度，我们用比值定义法定义一个新的物理量．电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率，通常用P表示．即 一个100 W的灯泡，10 小时消耗 1 度电；一个40 W的灯泡，25 小时消耗 1 度电。 将W = UIt 代入上式，可得 P = UI 可见，一段电路上的电功率等于这段电路两端的电压和电路中的电流的乘积．在国际单位制中，电功率的单位是 W （瓦）。 一般家用电器的铭牌上都标明了该电器的电功率。下图就是一台电视机的铭牌，你能从上面了解到它的电功率的大小吗？ 九年级物理综合复习电功 电功率 焦耳定律 一. 选择题； 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是（ ） A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的 实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ） A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是（ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为 6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是（ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则（ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用 电功电功率焦耳定律 一. 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是 A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应： A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是 （ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为Ω6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是 （ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则 （ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用 D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用 6. 下列情况中，能判定电路两端电压为220V 的是 （ ） A. 每通过1C 的电量，电流做功220J B. 通电时间为1s 时，通过电量220C C. 通电时间为1s 时，电流做功为220J D. 每通过220C 电量，电流做功为1J 7. 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并串t t :为 （ ） A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 8. 两根阻值比为2:1:21=R R 的电阻丝通过的电流之比1:2:21=I I ，在相同的时间内，它们所放出的热量之比21:Q Q 为 （ ） A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 1:4 9. 两只灯泡串联在电路中，其中一只亮，另一只不亮，这原因可能是 （ ） A. 不亮的灯泡灯丝断了或接触不良 B. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太小 C. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太大 D. 两灯相比，通过不亮灯泡的电流较小 10. 如图所示，电压U 保持不变，当开关断开时，1R 消耗的电功率为1P ，当开关闭合时1R 消耗的电功率1P '，则 （ ） A. 1P P =' B. 11P P >' C. 11P P <' D. 无法比较 S R 1 R 2U V A a b P电功率和焦耳定律
初三物理综合复习电功 电功率 焦耳定律附答案
电流的热效应(焦耳定律)
焦耳定律与电功率要点
焦耳定律
电功 电功率 焦耳定律
九年级物理综合复习电功 电功率 焦耳定律
练习题电功电功率焦耳定律习题
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