高中物理 2.6 焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)換導(dǎo)學(xué)案（無答案）教科版3-1（通用）

1、焦耳定律 電路中的能量轉(zhuǎn)換 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實(shí)際功率和額定功率。2了解電功和電熱的關(guān)系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應(yīng)條件。3知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功大于電熱。4能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問題。（二）過程與方法通過有關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生理解電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過學(xué)習(xí)進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的普遍性?！緦W(xué)習(xí)過程】要點(diǎn)：串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運(yùn)用 。提出問題，引入新課1通過前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電

2、場力作用下發(fā)生定向移動(dòng)，電場力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎？（做功，而且做正功）2電場力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，舉出一些大家熟悉的例子：電能機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī)。電能內(nèi)能，如電熱器。電能化學(xué)能，如電解槽。本節(jié)課將重點(diǎn)研究電路中的能量問題。（一）基礎(chǔ)知識(shí)清單1、電功（W）：（1）表達(dá)式：電流在一段電路中所做的功等于這段電路 、電路中的 、 和 三者的乘積，即W = 。（2）單位：國際單位制中： ；常用單位： 。（3）物理意義：反應(yīng)了 轉(zhuǎn)化為 的多少。2、電功率（P ）（1）定義： 內(nèi)電流所做的功叫做電功率。即P = 。（2）表達(dá)式：電流在一段電路上做功的功率等于 與 的乘積。即P =

3、。（3）單位：國際單位制中： 。（4）物理意義：表示電流做功的 。3、焦耳定律內(nèi)容（電熱Q） ：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成 。這個(gè)關(guān)系最初是 由實(shí)驗(yàn)得到的。表達(dá)式 Q= 。4、熱功率 的發(fā)熱量通常稱為熱功率，表達(dá)式為P=（二）課中探究探究一：電功和電功率（1）通過前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動(dòng)，電場力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎？（2）電場力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，舉出一些熟悉的例子。電能機(jī)械能，如_。電能內(nèi)能，如_。電能化學(xué)能，如_。（3）電功的定義？電功的實(shí)質(zhì)？電功的表達(dá)式？單位？（4）如何描述電流做功的快慢？（5）理

4、解額定功率、實(shí)際功率典例1 一燈泡標(biāo)有“220V，100W”字樣將其接到110V的電源上（不考慮燈泡電阻的變化），則有 （ ）A、燈泡的實(shí)際功率為50W B、燈泡的實(shí)際功率為25WC、通過燈泡的電流為額定電流的 D、通過燈泡的電流為額定電流的探究二：焦耳定律和熱功率（1）電流在通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，電流做功是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？有無可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能？（2）焦耳定律的內(nèi)容及表達(dá)式（3）什么電路是純電阻電路？非純電阻電路？（4）如何描述發(fā)熱的快慢？典例2一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當(dāng)它工作時(shí)，下述說法中錯(cuò)誤的是 （ ）A、電動(dòng)

5、機(jī)的輸出功率為U2R B、電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2RC、電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IU-I2R D、電動(dòng)機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R探究三：電路中的能量轉(zhuǎn)化（1）在電源內(nèi)部，能量是如何轉(zhuǎn)化的？（2）在外電路上，能量是如何轉(zhuǎn)化的？（3）電路的電功率一定等于熱功率嗎？（4）你能從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度來理解閉合電路歐姆定律嗎？純電阻電路 非純電阻電路:電能W電能W Q=I2Rt W=UIt（I=U/R）M（IU/R）電功：W= UIt電熱：Q=I2Rt電功率：P=UI熱功率：P熱=I2R運(yùn)轉(zhuǎn)卡住內(nèi)能Q焦耳定律電熱內(nèi)能Q+其它形式的能 W=UItQ=I2Rt電功等于電熱電功大于電熱典例3一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻

6、為20 ，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：（1）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？（2）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？（3）如果接上電源后，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流，以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？（三）課中檢測1、用電器兩端電壓220V，這意味著（ ）A、1A電流通過用電器時(shí)，消耗的電能為220JB、1C正電荷通過用電器時(shí)，產(chǎn)生220J的熱量C、1A電流通過用電器時(shí)，電流的發(fā)熱功率為220WD、1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時(shí)，電場力做功220J2、下圖電路中，電燈L1、L2都標(biāo)有“220V，100W”；電燈L3、L4都標(biāo)有“220V，40W”將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )A、