新课标教科版3-1选修三23焦耳定律2

新课标教科版3-1选修三23焦耳定律2内容摘要：

关。 在纯电阻元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电阻元件，其电阻为 R，通过的电流为 I，试计算在时间 t 内电流通过此电阻产生的热量 Q。 学生：求解产 生的热量 Q。 解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压 U=IR 在时间 t内电场力对电阻元件所做的功为 W=IUt=I2Rt 由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功 W等于电热 Q。 产生的热量为 Q=I2Rt 教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。 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叫做热功率。 （ 2）定义式： P 热 = =I2R （ 3）单位： 瓦（ W）［演示实验］研究电功率与热功率的区别和联系。 （投影）实验电路图和实验内容： 取 一个玩具小电机，其内阻 R= Ω，把它接在如图所示的电路中。 （ 1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。 调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。 （ 2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为 V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。 ［实验结果］（ 1）电机不转时， U= V， I= A， [来源 :Z| x x | k .Co m] P 电 =UI= W= W [来源 :学 +科 +网 Z+X+X+K][来源 :学167。 科167。 网 ] P 热 =I2R= W= W P 电 =P 热 （ 2）电机转动时， U= V， I= A， P 电 =UI= W= W [来源 :学科网 ZXXK] P 热 =I2R= W= W P 电＞ P 热 学生：分组讨论上述实验结果，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 两端电压 U和通过的电流 I的乘积。 热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方 I2 和电阻 R 的乘积。 （ 2）电功率与热功率的联系若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。 即 P热 =P 电 教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。 若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大 部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即 P电＞。