2017-2018学年高中物理教科版选修3-1教学案：第二章第6节焦耳定律电路中的能量转化w

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1、焦耳定律电路中的能量转化要辟IJIQUANJIANYUJU1.电功是指电场力移动电荷所做的功，其大小W=UIto2.电功率指单位时间内电流所做的功，表达式P=IU,表示电流做功的快慢。3.焦耳定律的表达式为Q=I2Rt9热功率的表式P^=I2Rf两式◎用于任何电路。4.电源工作时，把其他形式的能转化为电能的功率为/E,等于电源输出功率"/和电源内的热功率之和。5.在纯电阻电路中：W=Q即：W=IU(=PR匸为;在非纯电阻电路中：炉＞0。课前自主学习，基稳才能楼高诔完放材施填对一、电功电功率1・电功(1)定义：电场力移动电荷所做的功。(2

2、)大小：等于这段电路两端的电压U与电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。(3)公式：W=UItQ(4)国际单位：焦耳，符号J。(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能。即电功是电能转化为其他形式的能的量度。2.电功率(1)定义：电流所做的功与做这些功所用时间的比值，即单位时间内电流所做的功。(2)公式：P=—=UI.(3)国际单位：瓦特。符号：Wo(4)大小：一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压和电路中电流I的乘积。(5)意义：表示电流做功的快慢。二、焦耳定律热功

3、率1.焦耳定律(1)内容：电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成疋比，跟电阻值成正比,跟通电时间成正比。(2)公式：0=I2Rto2.焦耳热电流通过电阻而产生的热量。3.热功率(1)定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值。即单位时间内电阻通电所产生的热量。(2)公式：卩热=,扭。4.焦耳热的应用与危害(1)应用：利用电流的热效应来加热、烘干物体，如电烙铁、电烤箱、电暖气、电炉、电饭锅、电熨斗等。(2)危害：①减少用电器的使用寿命。②烧坏用电器甚至引起火灾。三、电路中的能量转化1.电源内部的能量转化在电源内部，通过各种作用

4、将其他形式的能转化为电能。2.电路中的能量转化⑴纯电阻电路中：卩电=匕“(2)在非纯电阻电路中：卩电=上热+上其他。3.闭合电路的功率分析⑴公式表达：由闭合电路欧姆定律可得IE=IU+fro(2)物理意义：电源把其他形式的能量转化为电能的功率花，等于电源输出功率型与电源内电路的热功率丘之和。1.自主思考一IJ一判(1)电功越大，电功率就越大。(X)(1)只有纯电阻电路中，电热的表达式是Q=l2Rt.(X)(1)非纯电阻电路中，电热的表达式是Q=I2Rto(V)(2)电动机工作时，消耗的电能大于产生的电热。(V)(3)电源的功率越大，其输

5、出功率越大。(X)1.合作探究——议一议(1)根据我们的生活、生产经验列举一些常见的用电器，并说明电能主要转化为什么能？提示：①电灯，把电能转化为光能。②电热毯、电熨斗、电饭煲、电热水器，把电能转化为内能(热能)。③电动机，把电能转化为机械能。④电解槽，把电能转化为化学能。(2)用电器铭牌上所标的功率有何意义？提示：用电器铭牌上所标功率指的是用电器的额定功率，即用电器能长时间正常工作时的最大功率，用电器实际工作时，其功率不一定等于额定功率，一般要小于或等于额定功率。(3)电功率与热功率的含义分别是什么，计算公式分别是什么？提示：电功率是

6、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，计算公式P=IU;热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率，计算公式P=I2Ro(4)对一个电动势为£和内电阻一定的电源，在对外供电的过程中，什么情况下电源的总功率最大？什么情况下电源内部的发热功率最大？提示：由卩总=IE,P内=几可知，当流过电源的电流最大时，即回路中电阻值最小时，电源的总功率和电源内部的发热功率最大。课堂讲练设计，举一能通类题电功、电功率的计算7通知识1.串、并联电路中的功率关系串联电路并联电路功率分配PiRprRiPiRi功率关系p=p}+p2+-+pnP=P

7、i+P2+-+Pw2.额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率。当用电器两端电压达到额定电压U额时，电流达到额定电流/额，电功率也达到额定功率P额，且P额=1/屛额。(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率。为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。I典例］额定电压都是110V,额定功率P甲=1（M）W,P乙=40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（）CB0^-1I_D哪些电路能使甲.乙灯正常发光哪个电路变阻器消耗能量少［思路

8、点拨］哪个电路消耗能量最少7/2［解析］对灯泡有P=UI=^,可知：R甲v/u,对于A电路，由于R*Rs所以Uc＞u甲，且有D乙＞110V,乙灯被烧毁，U甲vllOV不能正常发光，A错误。对于B电路，由于R