2020_2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律1电路中的能量转化教案新人教版必修3.doc

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1、6　电路中的能量转化[学习目标]　1.理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质．(重点)2.理解电功和电热的区别，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．(难点)3.理解电功率和热功率．(重点)4.会从能量守恒角度理解焦耳定律．(难点)一、电功和电功率1．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积．(2)公式：W＝IUt.(3)单位：国际单位是焦耳，符号是J.(4)意义：描述电能转化为其他形式能的多少．2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功．(2)公式：P＝IU.(3)单位：瓦

2、特，符号是W.(4)意义：描述电能转化为其他能的快慢或者是电流做功的快慢．二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．2．表达式：Q＝I2Rt.3．热功率-9-1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电功与电能的单位相同，电功就是电能．(×)(2)电功率越大，电功越大．(×)(3)根据I＝可导出P＝，该公式用于任何用电器．(×)(4)电流通过电解槽时，电功大于电热．(√)2．(多选)关于电功和焦耳热，下列说法正确的是(　　)A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2

3、RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q＝I2RtD．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q＝UItACD　[电功的计算式W＝UIt适用于任何形式的电路，焦耳热计算式Q＝I2Rt也是普遍适用的，但是只有在纯电阻电路中，电功W才等于焦耳热Q，A、C、D正确，B错误．]3．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的总功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　　)甲　　　　　　　乙A．P甲＝P乙　　　　　　B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P

4、甲D．P乙>3P甲B　[设每个灯泡正常工作时的电流为I，则甲图中电路的总电流为3I，P甲＝12V×3I-9-，乙图中电路的总电流为I，P乙＝12V×I，故有P甲＝3P乙，B正确．]串、并联电路中电功率的计算1.串联电路功率关系(1)各部分电路电流I相同，根据P＝I2R，各电阻上的电功率与电阻成正比．(2)总功率P总＝UI＝(U1＋U2＋…＋Un)I＝P1＋P2＋…＋Pn.2．并联电路功率关系(1)各支路电压相同，根据P＝，各支路电阻上的电功率与电阻成反比．(2)总功率R总＝UI＝U(I1＋I2＋…＋In)＝P1＋P2＋…＋Pn.3

5、．结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和．【例1】　有额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，两盏电灯均能正常发光，那么电路中消耗功率最小的电路是(　　)A　　　　　　　BC　　　　　　D思路点拨：(1)电路的总功率等于各用电器消耗的功率之和．(2)串联电路中，功率与电阻成正比；并联电路中，功率与电阻成反比．C　[若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为110V，对A电路，因为RA＜RB，所以UA＜UB，即UB＞110V，B灯将被烧坏；对

6、B电路，UB＞U并，B灯将被烧坏；对C电路，RA-9-可能等于B灯与变阻器并联后的电阻，所以UA可能等于UB，等于110V，两灯可能正常发光，且电路消耗总功率为200W；对D电路，变阻器电阻可能等于两灯并联后总电阻，可能有UA＝UB＝U并＝110V，两灯可能正常发光，且电路中消耗总功率为280W．综上可知，C正确．]功率求解的技巧(1)在纯电阻电路中，比较用电器的电功率时，要根据已知条件灵活选用公式，如用电器电流相同时，用P＝I2R比较，若电压相同时用P＝比较，若电阻相同时，可根据I或U的关系比较．(2)求解串、并联电路中的功率分

7、配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要明确是正比还是反比关系．(3)当求解用电器的功率时，要明确求解的是什么功率．实际功率与额定功率不一定相等．1.(多选)如图所示，L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定电压，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是(　　)A．L1亮度不变，L2变暗B．L1变暗，L2变亮C．电路消耗的总功率减小D．经过滑动变阻器的电流减小BCD　[当滑动变阻器的触头向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，R总变大，I-9-总减小，由P1＝IR1知L1实际功率变小，即亮度变暗；U并＝U－I总R1变大

8、，由P2＝知L2的实际功率变大，L2变亮，P总＝UI总变小，I变＝总－I2，由于I2变大，所以I变变小．]纯电阻电路和非纯电阻电路1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式