新課標(biāo)教科版3-1選修三23焦耳定律2(編輯修改稿)
2024-12-26 02:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 關(guān)。在純電阻元件中電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，于是導(dǎo)體發(fā)熱。設(shè)在一段電路中只有純電阻元件，其電阻為 R，通過的電流為 I，試計(jì)算在時間 t 內(nèi)電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量 Q。學(xué)生：求解產(chǎn) 生的熱量 Q。解：據(jù)歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓 U=IR 在時間 t內(nèi)電場力對電阻元件所做的功為 W=IUt=I2Rt 由于電路中只有純電阻元件，故電流所做的功 W等于電熱 Q。產(chǎn)生的熱量為 Q=I2Rt 教師指出：這個關(guān)系最初是物理學(xué)家焦耳用實(shí)驗(yàn)得到的，叫焦耳定律，同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過了。學(xué)生活動：總結(jié)熱功率的定義、定義式及單位。熱功率：（ 1）定義：單位時間內(nèi)發(fā)熱的功率叫做熱功率。（ 2）定義式： P 熱 = =I2R （ 3）單位： 瓦（ W）［演示實(shí)驗(yàn)］研究電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。（投影）實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 取 一個玩具小電機(jī)，其內(nèi)阻 R= Ω，把它接在如圖所示的電路中。（ 1）先夾住電動機(jī)軸，閉合電鍵，電機(jī)不轉(zhuǎn)。調(diào)整滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為 V，記下電流表的示數(shù)，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。（ 2）再松開夾子，使小電機(jī)轉(zhuǎn)動，調(diào)整滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為 V（此電壓為小電機(jī)的額定電壓），記下電流表的示數(shù)，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］（ 1）電機(jī)不轉(zhuǎn)時， U= V， I= A， [來源 :Z| x x | k .Co m] P 電 =UI= W= W [來源 :學(xué) +科 +網(wǎng) Z+X+X+K][來源 :學(xué)167?？?67。網(wǎng) ] P 熱 =I2R= W= W P 電 =P 熱 （ 2）電機(jī)轉(zhuǎn)動時， U= V， I= A， P 電 =UI= W= W [來源 :學(xué)科網(wǎng) ZXXK] P 熱 =I2R= W= W P 電＞ P 熱 學(xué)生：分組討論上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。師生共同活動：總結(jié)：（ 1）電功率與熱功率的區(qū)別電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路 兩端電壓 U和通過的電流 I的乘積。熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率，決定于通過這段電路的電流的平方 I2 和電阻 R 的乘積。（ 2）電功率與熱功率的聯(lián)系若在電路中只有電阻元件時，電功率與熱功率數(shù)值相等。即 P熱 =P 電 教師指出：上述實(shí)驗(yàn)中，電機(jī)不轉(zhuǎn)時，小電機(jī)就相當(dāng)于純電阻。若電路中有電動機(jī)或電解槽時，電路消耗的電功率絕大 部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能，只有一少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時電功率大于熱功率，即 P電＞
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