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[!--downpath--]1、2.5焦耳定理【教学目标】（一）知识与技能1、理解电功的概念，晓得电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的估算。2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的估算。3、知道电功率和热功率的区别和联系。（二）过程与方式通过推论电功的估算公式和焦耳定理，培养中学生的剖析、推理能力。（三）情感、态度与价值观通过电能与其他方式能量的转化和守恒，进一步把握能量守恒定理的普遍性。【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定理、电热功率的概念、公式。【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。【教学过程】（一）备考1.串并联电路的性质。2.电压表的加装。（二）进行新课1、电功和电功率班主任：请
2、同学们思索下述问题（1）电场力的功的定义式是哪些?（2）电压的定义式是哪些?中学生：（1）电场力的功的定义式W=qU（2）电压的定义式I=班主任：投影教材图2.5-1（如图所示）如图所示，一段电路两端的电流为U，因为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联通，产生电压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?中学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。班主任：这相当于在时间t内将这种电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？中学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt班主任：在这段电路中电场力所做的功
3、，也就是一般所说的电压所做的功电功公式和焦耳定律，简称电功。电功：（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电压所做的功，简称电功.（2）定义式：W=UIT班主任：电功的定义式用语言怎么叙述？中学生：电压在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电流U，电路中的电压I和通电时间t二者的乘积。班主任：请朋友们说出电功的单位有什么？中学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.（2）电功的常用单位有：千瓦时，也称“度”，符号是kWh.说明：使用电功的定义式估算时，要注意电流U的单位用V，电压I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。班主任：在相同的时间里，电压通过不同用家电所做的功通常不
4、同。比如，在相同时间里，电压通过电力机车的电动机所做的功要明显小于通过电吊扇的电动机所做的功。电压做功除了有多少，但是还有快慢，为了描述电压做功的快慢，引入电功率的概念。（1）定义：单位时间内电压所做的功称作电功率。用P表示电功率。（2）定义式：P=IU（3）单位：瓦（W）、千瓦（kW）说明电压做功的“快慢”与电压做功的“多少”不同。电压做功快，但做功不一定多；电压做功慢，但做功不一定少。2、焦耳定理班主任：电压做功，消耗的是电能。电能转化为何方式的能与电路中的热学器件有关。在纯内阻器件中电能完全转化成内能，于是导体发热。设在一段电路中只有纯内阻器件，其阻值为R，通过的电压为I，试估算在时间t
5、内电压通过此内阻形成的热量Q。中学生：求解形成的热量Q。解：据欧姆定理加在内阻器件两端的电流U=IR在时间t内电场力对内阻器件所做的功为W=IUt=I2Rt因为电路中只有纯内阻器件，故电压所做的功W等于电热Q。形成的热量为Q=I2Rt班主任强调：这个关系最初是化学学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定理，朋友们在小学早已学过了。中学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。热功率：（1）定义：单位时间内发热的功率称作热功率。（2）定义式：P热=I2R（3）单位：瓦（W）（三）研究电功率与热功率的区别和联系。中学生：分组讨论总结电功率与热功率的区别和联系。师生共同活动：总结：（1）电功率与热功率的区别电功率是指输
6、入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电流U和通过的电压I的乘积。热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率电功公式和焦耳定律，决定于通过这段电路的电压的平方I2和内阻R的乘积。（2）电功率与热功率的联系若在电路中只有内阻器件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电班主任强调：若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部份转化为机械能或物理能，只有一少部份转化为内能，这时电功率小于热功率，即P电P热。课堂练习例一：一个电动机，线圈内阻是0.4欧，当它两端所加的电流为220V时，通过的电压是5A。求（1）电功率是否等于热功率？（2）这台电动机的机械功率是多少？解：本题涉及三个不同的功率：电动机消耗的电功率P电、电动机发热的功率P热、转化为机械能的功率P机。两者之间遵照能量守恒定理，即P电=P热+P机由焦耳定理，电动机发热的功率为P热=I2R电动机消耗的功率，即电压做功的功率为P电=IU因而可得电能转化为机械的功率，即电动机所做机械功的功率P机=P电-P热=IUI2R=5220520.4=1090w课堂小结电功W=UIt电功率P=UI焦耳热Q=I2Rt热功率P=I2R纯内阻电路:电功=电热电功率=热功率非纯内阻电路:电功=电热+其它方式的能量电功率=热功率=其它方式的功率