焦耳定律学案 2011-10-16
【学习目标】：
1. 知道电流做功和电流生热的微观机理。
2. 理解电功和电热的区别及其表达式。
3. 知道纯电阻和非纯电阻电路的特点，会进行电动机的有关计算。
【学习过程】：
一、 电流做功
1. 实质：电场力在使自由电荷定向移动过程中，电场力对自由电荷做功，将电能转化成其他形式的能量。
2. 表达式：W=qU=ItU=UIt (可用来求一切电流做功)
引导理解：W=qU适用范围是什么？ q=It适用范围是什么？W=UIt的适用范围是什么？
3. 电功率;P=W/t=UI (可用来求一切电功率)
二、电流生热（焦耳定律）
释题：焦耳通过大量的实验研究电流在各种情况下生热的规律，发现了焦耳定律。
1. 实质：自由电荷在做定向移动过程中，与导体中其它粒子（如离子、分子、原子等）发生碰撞，从而受到阻碍，损失了能量。导体中的粒子在碰撞过程中无规则热运动更加剧烈，温度升高，内能增加。这个过程中电能转化为内能。（电流生热）
2. 表达式：
引导理解：从电热的微观实质来思考，请你猜想电热可能与哪些因素有关？思考后交流。
Q=I2Rt （可用来求一切导体中的电流生热）
3. 热功率：P=Q/t=I2R (可用来求一切电热功率) 说明：关于电热，以学案为准。
三、纯电阻和非纯电阻电路
纯电阻：纯粹的电阻，电能只转化为内能。如电灯、电炉等。
W=Q,即 UIt=I2Rt 所以UI=I2R
非纯电阻：不是纯粹的电阻，电能除转化为内能外还转化为其它形式的能量。如电动机、电解槽等。
W=Q+E其 即？UIt=I2Rt+E其 所以UI=I2R+P其
思考：
1.上式中UI不等于I2R，也就是说U不等于IR，说明了什么？
答案：在纯电阻电路中U=IR，非纯电阻电路中U>IR.也就是说在非纯电阻电路中欧姆定律不成立。
3. P=UI=I2R=U2/R的适用场合是什么？
例题：已知一台电动机线圈电阻为r,接在电压为U1的电源上正常工作，电流为I，求电动机输出的机械功率。
