高中物理 2.6 焦耳定律-电路中的能量转换导学案教科版3-1.doc

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1、焦耳定律电路中的能量转换【学习目标】1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。（二）过程与方法通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。（三）情感态度与价值观通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。【学习过程】要点：串、并联电路的规律和欧姆

2、定律及综合运用。提出问题，引入新课1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。本节课将重点研究电路中的能量问题。（一）基础知识清单1、电功（W）：（1）表达式：电流在一段电路中所做的功等于这段电路、电路中的、和三者的乘积，即W=。（2）单位：国际单位制中：；常用单位：。（3）物理意义：反应了转化为的多少。2

3、、电功率（P）（1）定义：内电流所做的功叫做电功率。即P=。（2）表达式：电流在一段电路上做功的功率等于与的乘积。即P=。（3）单位：国际单位制中：。（4）物理意义：表示电流做功的。3、焦耳定律内容（电热Q）：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。这个关系最初是由实验得到的。表达式Q=。4、热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P=（二）课中探究探究一：电功和电功率（1）通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（2）电场力做功将引起能量的转化，电能转化

4、为其他形式能，举出一些熟悉的例子。电能→机械能，如____________。电能→内能，如_______________。电能→化学能，如_____________。（3）电功的定义？电功的实质？电功的表达式？单位？（4）如何描述电流做功的快慢？（5）理解额定功率、实际功率〖典例1〗一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上（不考虑灯泡电阻的变化），则有（）A、灯泡的实际功率为50WB、灯泡的实际功率为25WC、通过灯泡的电流为额定电流的D、通过灯泡的电流为额定电流的探究二：焦耳定律和热功率（1）电流在通

5、过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，电流做功是否全部转化为内能？有无可能同时转化为其他形式能？（2）焦耳定律的内容及表达式（3）什么电路是纯电阻电路？非纯电阻电路？（4）如何描述发热的快慢？〖典例2〗一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（）A、电动机的输出功率为U2／RB、电动机的发热功率为I2RC、电动机的输出功率为IU-I2RD、电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R探究三：电路中的能量转化（1）在电源内部，能量是如何转化的？（2）在外电路上，能量是

6、如何转化的？（3）电路的电功率一定等于热功率吗？（4）你能从能量转化与守恒的角度来理解闭合电路欧姆定律吗？纯电阻电路非纯电阻电路:电能W电能WQ=I2RtW=UIt（I=U/R）M（I＜U/R）电功：W=UIt电热：Q=I2Rt电功率：P=UI热功率：P热=I2R运转卡住内能Q焦耳定律电热内能Q+其它形式的能W=UItQ=I2Rt电功等于电热电功大于电热〖典例3〗一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W，问：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少

7、？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？（三）课中检测1、用电器两端电压220V，这意味着（）A、1A电流通过用电器时，消耗的电能为220JB、1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量C、1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220WD、1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J2、下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标有“220V，40W”．将A、B

8、两端接入电源，最暗的灯是　(　)A、L1B、L2C、L3D、L43、一台直流电动机线圈电阻r=1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。