課程內容
《焦耳定律》
目標:
1、理解電功的內涵,能夠從電學的角度推導電功的表達式。
2、理解電功率和熱功率的區別。
3、能夠從能量守恒的角度計算復雜用電器的能量轉化問題。
重點:電功率和熱功率的區別和聯系。
難點:并不是所有用電器都使用歐姆定律。
問題:在靜電學中,我們怎樣計算電場力做功?
①定義途徑;
②利用電勢差求電功——WAB=qUAB
從能量轉化的角度總結電路的某些規律。
探討幾個用電器的能量轉化情況
a、電流流過電爐→電能轉化為熱能
b、電流流過電解槽→電能轉化為化學能和熱能
c、電流流過電風扇→電能轉化為機械能和熱能
電流做的功為推導:
W=qU=ItU
電功率
P=W/t=UI
為了使用電器安全正常地工作,制造商對用電器的電功率和工作電壓都有規定的數值,并且標明在用電器上,叫做用電器的額定電壓和額定功率。
根據電功公式和歐姆定律推導焦耳定律,
若電流做的功全部用來產生熱量
即 Q=W
又∵W=UIt
根據歐姆定律U=IR
∴Q=W=UIt=I2Rt
焦耳定律:
內容:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
公式:Q=I2Rt
單位:I—安,R—歐,t—秒,Q—焦
例題1:一根60歐的電阻絲接在36伏的電源上,在5分鐘內共產生多少熱量?
例題2:一只“200V 45W”的電烙鐵,在額定電壓下使用,每分鐘產生的熱量是多少?你能用幾種方法解此題?
思考問題1:燈泡接入電路中時,燈泡和電線中流過相同的電流,燈泡和電線都要發熱,可是實際上燈泡熱得發光,電線的發熱卻覺察不出來。這是為什么?
思考問題2:假如在照明電路中接入大功率的電爐,電線將顯著發熱,有可能燒壞它的絕緣皮,甚至引起火災。這又是為什么?
朱老師
男,中教高級職稱
本著物理源于生活,高于生活,又應用于生活。常讓學生從生活中觀察問題,思考問題。