1、成才之路 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修3-1 第二章 恒定电流成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 恒定电流 第二章 第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 5 焦 耳 定 律第二章 第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 学习目标定位 1课堂情景切入 2知识自主梳理 3重点难点突破 4考点题型设计 5课 时 作 业 8易错案例剖析 6课堂知识构建 7第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 学习目标定位第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 理解
2、电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。知道电功率和热功率的区别和联系，能区分电功和电热。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 课堂情景切入第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 为什么电视机、电风扇通电时间长了会发热？电流产生的热量和哪些因素有关？第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 知识自主梳理第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 电功1.定义电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压
3、U、_、通电时间t三者的乘积。2表达式WqU_。3单位国际单位为_，符号为J。常用单位为千瓦时(kWh)，亦称为“度”，1度_焦耳。电路中的电流IUIt焦耳3.6106第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 4物理意义反映电能转化为其他形式能的多少。5对电功的理解从力的角度，电流做功的实质是_对电荷做功。从能的角度，电流做功是_转化为其他形式能的过程，电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形式的能。电场力电能第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 1.概念电流所做的_跟完成这些功所用_的比值叫做电功率。2表达式PWt _。3单
4、位_，符号 W。电功率功时间UI瓦特第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 4物理意义表示电流做功的_。5用电器的额定功率和实际功率(1)额定功率：用电器长期正常工作时的_，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率。(2)实际功率：用电器_时消耗的电功率。为了保证用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率。快慢最大功率实际工作第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (2)表达式：PQt _。1.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟_的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成_。(2)表达式：Q_。2热功率(1)定
5、义：单位时间内放出的热量。焦耳定律电流正比I2RtI2R第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 重点难点突破第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 一、串、并联电路中电功率的分析与计算1串联电路功率关系各部分电路电流I相同，根据PI2R，各电阻上的电功率与电阻成正比总功率PUIU1U2UnIP1P2Pn第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 2并联电路功率关系各支路电压相同，根据PU2R，各支路电阻上的电功率与电阻成反比总功率P总UIUI1I2InP1P2Pn3结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等
6、于各电阻消耗的功率之和。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？答案：通电导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻要大得多。由焦耳定律QI2Rt知在相等的时间内导线产生的热量比电炉丝产生的热量要少得多。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 二、纯电阻电路和非纯电阻电路1两种电路的比较 两种电路比较内容 纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆
7、定律服从欧姆定律IUR不服从欧姆定律：UIR或IUR能量转化电流做功全部转化为电热即电能全部转化为导体的内能电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 2.电功与电热的计算公式比较纯电阻电路非纯电阻电路电功WIUtI2RtU2R tWIUt电热QIUtI2RtU2R tQI2Rt电功率PIUI2RU2RPUI热功率PIUI2RU2RPI2R第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 特别提醒不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都可以用WUIt，功率都
8、可以用PUI，热量都可以用QI2Rt，热功率都可以用PI2R，若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (福建师大附中20142015学年高二上学期期末)如图所示，电动机M的线圈电阻为r，接入电压恒为U的电源时，电动机正常工作，此时电动机通过的电流为I，消耗的电功率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出。则下列关系式正确的是()答案：DAIUr BPIUI2rCP热U2rDP出IUI2r第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，不满足欧姆定律
9、，故I Ur，故A错误；电动机消耗的电功率PUI，故B错误；电动机的发热功率根据焦耳定律得到P热I2r，但非纯电阻电路不能应用欧姆定律变形，故C错误；电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得，P出PP热UII2r，故D正确。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 考点题型设计第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (黑龙江哈尔滨一中20142015学年高二上学期期中)额定电压都是110V，额定功率PA100W，PB40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个()纯
10、电阻电路中电功率的分析与计算第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流。由PU2R 和已知条件可知，RARB。对于A电路，由于RA110V，B灯被烧毁，两灯不能正常发光。对于B电路，由于RBRA，A灯又并联变阻器，并联电阻要小于RB，所以UBU并，B灯烧毁。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UAUB110V，两灯可以正常发光。比较C、D两个
11、电路，由于C电路中变阻器功率为(IAIB)110，而D电路中变阻器功率为(IAIB)110，所以C电路消耗电功率最小。答案：C第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (常德市一中20132014学年高二检测)把6个相同电灯接成如图(甲)、(乙)所示两电路，调节变阻器，两组电灯均能正常发光。设(甲)、(乙)两电路消耗的电功率分别为P1、P2，则()AP13P2 BP13P2CP13P2D3P1P2答案：B第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：设每个灯泡正常发光时，其电流为I，则图(甲)中总电流为3I，图(乙)总电流为I，所以，P13
12、IU，P2IU，P13P2，故选B。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r1，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N。忽略一切摩擦，求：(1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？(3)10s内电动机可以把重物匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？非纯电阻电路中功率的分析与计算第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：电动机工作时，其电路为非纯电阻电路，它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率，另一部分转化为电动机的
13、机械功率。(1)电动机线圈上消耗的热功率为P热I2r1W。(2)电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率，即P入UI51W5W电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率，根据P入P出P热得P出P入P热5W1W4W。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (3)设物体A的重力为G，t10s内物体上升的高度为h，根据能量守恒定律得P出tGhhP出tG 41020 m2m。(4)这台电动机的机械效率为P出P入100%45100%80%。答案：(1)1W(2)5W 4W(3)2m(4)80%第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (江西九江
14、一中20142015学年高二上学期检测)如图所示，电阻R120，电动机绕线电阻R210，当开关S断开时，电流表的示数是I10.5A，当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()AI1.5ABI1.5ACP15WDPIR2，所以I21A。所以电流表的示数I1.5A，电路消耗的电功率P15W，即B、D正确。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 小明家的窗式空调已用了多年，耗电功率已不再是说明书上的数值了，他想测出这台空调的耗电功率。于是他将家中的其他用电器全部关闭，单独打开空调，观察他家的电度表在2min内转了200转
15、，且电度表中标有3000r/kWh的字母，你能帮他测出他家空调的功率吗？探究应用第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：表盘上的字样说明表盘转动3000转时，电路消耗1度电(1kWh)，即在2min120s内，电路消耗 2003000 kWh 115kWh的电能，所以PWt 1153.6106 1120W2000W，即空调的耗电功率为2000W。答案：2000W点评：要善于将所学的物理知识应用到日常生活实际，学以致用。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 在长时间使用电烙铁的过程中，当暂时不使用时，如果断开电源，电烙铁将会很快变凉
16、，再次使用时温度不能及时达到要求，如果不断开电源，烙铁头容易“烧死”且浪费电能。因此，实验室内常用的电路如图所示，其中RL为白炽灯泡，R为电烙铁。暂时不用电烙铁时，断开开关S，再次使用时闭合开关S。这样既能起到预热作用，又能保护电烙铁和节省电能。试用你学过的电学知识说明其道理。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 答案：暂时不用烙铁时，断开S，RL与R串联后接在电路中，整个电路电阻较大，电流很小，消耗的电功率较小，同时又使R保持预热状态；需用烙铁时，接通S，电烙铁在额定电压下工作，很快升温。第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 易错案
17、例剖析第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 易错点：将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导致错误案例：电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生的热量为Q2，则有()AU1Q2DW1W2，Q1Q2，实际上电动机和电阻两端的电压并不相等，欧姆定律不适用。D项，正确判断出U1U2后，由WUIt得W1W2，由QW得Q1IRU1，B错误；电流做的功W1U1It，W2U2It，故W1W2，C错误；产生的热量由QI2Rt可判断Q1Q2，A正确，D错误。正确答案：A第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 课堂知识构建第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 第二章 5成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 课 时 作 业（点此链接）
