高中物理人教版 (2019)必修 第三册电路中的能量转化学案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册电路中的能量转化学案，共2页。学案主要包含了学习目标，学习重难点，自主学习与小组合作等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】
一、物理观念
1．理解电功的概念和公式，能进行有关的计算。
2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3．知道电功率和热功率的区别和联系。
4．通过推导电功和焦耳定律，理解电功、电功率和焦耳定律。
二、科学思维与科学探究
通过推导电功和焦耳定律，提高综合应用知识解决问题的能力。
三、科学态度与价值观
通过联系生活中的电热水壶、电动机、蓄电池等电器设备，体会能量转化与守恒思想，增强理论联系实际的意识。
【学习重难点】
学习重点：电功和电热的计算。
学习难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
【自主学习与小组合作】
一、导入新课
列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。
1．电水壶将________转化为________________。
2．电动机将________转化为________________。
3．蓄电池充电将________转化为________________。
思考1：电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关？
二、新课学习
(一)电功和电功率
思考2：
(1)电场力的功的定义式是什么？
(2)电流的定义式是什么？
图12.1-1 电路中电荷定向移动的示意图
图12.1-1表示一段电路，电荷从左向右定向移动，它们经过这段电路所用的时间记为t。根据已学的知识，在这段时间内通过这段电路任一界面的电荷量q是多少？
时间t内流过左端截面和流过右端截面的电荷量相等，相当于时间t内把电荷量为q的电荷从电路的一端移到另一端。如果这段电路两端的电势差是U，静电力做了多少功？静电力做功的功率是多少？
总结：
1．电功(W)
(1)表达式：________________________。
(2)单位：国际单位制中：____________。
(3)实质：____________________________________。
2．电功率(P)
(1)定义：________________________________________________。
(2)表达式：_________________________。
(3)单位：国际单位制中：____________。
(4)物理意义：____________________________________。
3．额定功率和实际功率
用电器在额定电压下正常工作时所消耗的功率是_______________，用电器在实际电压下工作的功率是_______________。
(二)焦耳定律
1．焦耳定律：____________________________________________________________。
表达式：_____________。
2．热功率：____________________________________。
表达式：____________。
(三)电路中的能量转化
思考3：电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗？玩具汽车运行久了会怎么样？为什么会这样？
例题1：规格为“220V，1000W”的电炉，求：①电炉正常工作时，通过电阻丝的电流；②电炉的电阻。
总结：
三、课堂练习
1．关于电功，下列说法中正确的有( )
A．电功的实质是电场力所做的功
B．电流做功一定是电能全部转化为内能
C．电场力做功是电能转化为其他形式能量的量度
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
2．对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( )
A． P=I2R B．P=U2R
C．P=UI D．P=Wt
3．加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为( )
A．P B．U2r
C．P2rU2 D．P−P2rU2
4．如图所示, R1=6Ω，R2=3Ω, 接入电路后，关于这三只电阻的判断正确的是( )
A．功率之比是：P1：P2=1:2
B．电压之比是：U1：U2=1:2
C．电流之比是：I1：I2=2:1
D．功率之比是：P1：P2=2:1
5．如图所示, R1=6Ω，R2=3Ω, 接入电路后，关于这三只电阻的判断正确的是( )
A．功率之比是：P1：P2=1:2
B．电压之比是：U1：U2=1:2
C．电流之比是：I1：I2=2:1
D．功率之比是：P1：P2=2:1
6．如图所示的电路(电压不变)，若将玩具电动机卡住，电流表的示数如何变化？
项目
纯电阻电路
非纯电阻电路
电路特点
是否符合欧姆定律
能量转化规律
功率