第五节：焦耳定律教学目标【教学重点】电功、电功率的概念和公式；焦耳定律、电热功率的概念和公式。【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。【教学方法】等效法、类比法、比较法、实验法【教学仪器】灯泡（36V，18W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机想想它们有什么共同点？都是能转化成能的装置设一段电路两端的电压为U，通过的电流为I.求：（1）在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量？（2）在时间t内将电荷由这段电路的一端移动到另一端．电场力所做的功？(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U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积．(2)公式：W＝UIt(3)单位：国际单位为焦耳，符号为J.常用单位为千瓦时(kWh)．亦称为“度”，1度＝3.6×106焦耳．(4)对电功的理解：①从力的角度：电流做功的实质是电场力对电荷做功．②从能的角度：电流作功是电能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．电流做的功就是电源做的功吗？电流做功是导体中的电场对自由电荷（静电力移动电荷）做功，把电能转化为其他形式的能．电源做功是指非静电力把自由电荷由电源负极移至正极做功，把其他形式的能转化为电能.(1)概念：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率．(2)表达式：(3)单位：瓦特，符号W.(4)物理意义：表示电流做功的快慢．(5)额定功率：用电器正常工作时消耗的功率。用电器上标注的功率是它们的额定功率，是用电器在额定电压下(或通过额定电流时)长时间正常工作的最大功率．(6)实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率。实际功率可能大于、小于或等于额定功率，为保护用电器，实际功率应小于或等于额定功率．烫手实验：电流通过电阻做功。（控制变量法转换法）条件：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.焦耳定律的理论推导1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.4．电功率与热功率区别与联系（1）区别：电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积；热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积．（2）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．5、纯电阻电路:【例1】将A、B两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（）A、若A灯中的电流比B灯大，则A灯一定比B灯亮B、若A灯两端的电压比B灯大，则A灯一定比B灯亮C、若电流对A灯做的功比B灯多，则A灯一定比B灯亮D、若A灯消耗的电功率比B灯大，则A灯一定比B灯亮问题5：在非纯电阻电路中，电功和电热，电功率和热功率之间又是什么样的关系？前面现象的解释例2．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动．当加上3V电压时，电流为1A，这时候电动机正常工作，求电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率．6．电功率与热功率区别与联系（1）区别：电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积；热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积．（2）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．焦耳定律小结【例3】额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能？【例4】某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg，g＝10m/s2）【解析】因为电动机有最大输出功率，这就决定了自动扶梯载人也有最大限额。从功率关系来看，电动机的输出功率，⑴提供扶梯自身运动所需功率；⑵转化为扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率。设：可同时乘载的最多人数为n人，此时电动机处于最大输出功率状态，扶梯本身向上运动所需功率为：P1＝IU＝5×380W＝1900W＝1.9kW电动机的最大输出功率为P，n个人以恒定速率