高中物理 2.6 焦耳定律-電路中的能量轉換導學案（無答案）教科版3-1（通用）

1、焦耳定律 電路中的能量轉換 【學習目標】1理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實際功率和額定功率。2了解電功和電熱的關系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應條件。3知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉化關系，電功大于電熱。4能運用能量轉化與守恒的觀點解決簡單的含電動機的非純電阻電路問題。（二）過程與方法通過有關實例，讓學生理解電流做功的過程就是電能轉化為其他形式能的過程。（三）情感態(tài)度與價值觀通過學習進一步體會能量守恒定律的普遍性?！緦W習過程】要點：串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運用 。提出問題，引入新課1通過前面的學習，可知導體內自由電荷在電

2、場力作用下發(fā)生定向移動，電場力對定向移動的電荷做功嗎？（做功，而且做正功）2電場力做功將引起能量的轉化，電能轉化為其他形式能，舉出一些大家熟悉的例子：電能機械能，如電動機。電能內能，如電熱器。電能化學能，如電解槽。本節(jié)課將重點研究電路中的能量問題。（一）基礎知識清單1、電功（W）：（1）表達式：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：反應了 轉化為 的多少。2、電功率（P ）（1）定義： 內電流所做的功叫做電功率。即P = 。（2）表達式：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、焦耳定律內容（電熱Q） ：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟導體的電阻及通電時間成 。這個關系最初是 由實驗得到的。表達式 Q= 。4、熱功率 的發(fā)熱量通常稱為熱功率，表達式為P=（二）課中探究探究一：電功和電功率（1）通過前面的學習，可知導體內自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動，電場力對定向移動的電荷做功嗎？（2）電場力做功將引起能量的轉化，電能轉化為其他形式能，舉出一些熟悉的例子。電能機械能，如_。電能內能，如_。電能化學能，如_。（3）電功的定義？電功的實質？電功的表達式？單位？（4）如何描述電流做功的快慢？（5）理

4、解額定功率、實際功率典例1 一燈泡標有“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、燈泡的實際功率為50W B、燈泡的實際功率為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）電流在通過導體時，導體要發(fā)熱，電能轉化為內能。這就是電流的熱效應，電流做功是否全部轉化為內能？有無可能同時轉化為其他形式能？（2）焦耳定律的內容及表達式（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2一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內阻為 R，當它工作時，下述說法中錯誤的是 （ ）A、電動

5、機的輸出功率為U2R B、電動機的發(fā)熱功率為I2RC、電動機的輸出功率為IU-I2R D、電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R探究三：電路中的能量轉化（1）在電源內部，能量是如何轉化的？（2）在外電路上，能量是如何轉化的？（3）電路的電功率一定等于熱功率嗎？（4）你能從能量轉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運轉卡住內能Q焦耳定律電熱內能Q+其它形式的能 W=UItQ=I2Rt電功等于電熱電功大于電熱典例3一臺電風扇，內阻

6、為20 ，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：（1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？（2）電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內能的功率是多少？電動機的效率是多少？（3）如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發(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，消耗的電能為220JB、1C正電荷通過用電器時，產(chǎn)生220J的熱量C、1A電流通過用電器時，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，電場力做功220J2、下圖電路中，電燈L1、L2都標有“220V，100W”；電燈L3、L4都標有“220V，40W”將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )A、