2020_2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化学案新人教版必修32021033025.doc

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1、考试电路中的能量转化【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。2．理解电热和电热功率，关注焦耳定律在生产、生活中的应用。3．从能量转化和守恒的角度理解电功和电热的区别。【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知　知识点1电功和电功率1．电能转化为其他形式的能，是通过__电流__做功来实现的。2．电流做功的实质：导体中的__恒定电场__对自由电荷的静电力在做功。3．静电力的功：电流在一段电路中所做的功等于电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的__乘积__。即W＝__UIt__。4．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的

2、功与通电__时间__之比。(2)定义式：P＝。(3)电功率表达式：P＝__UI__。-9-/9考试(4)单位：电功的单位是__焦耳__(J)，电功率的单位是__瓦特__(W)。知识点2焦耳定律1．焦耳定律：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__。即Q＝__I2Rt__。2．热功率：电流通过导体发热的功率P热＝__I2R__。知识点3电路中的能量转化1．电动机工作时能量转化关系：电动机从电源获得的能量，一部分转化为机械能，还有一部分转化为__内能__。2．功率关系：P电＝__P机＋P损__。3．电池充

3、电时能量转化关系：电能转化为__化学__能和内能。预习自测　　『判一判』(1)电功与能量的单位都是焦耳，电功就是电能。(　×　)(2)电功与电能不同，电流做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程。(　√　)(3)电功率越大，表示电流做功越多。(　×　)(4)焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，此式适用于任何电路。(　√　)(5)三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝没有任何区别，它们表达相同的意义，所示P即是电功率。(　×　)『选一选』如图所示，一幢居民楼里住着生活习惯各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电

4、脑等。停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I-9-/9考试，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是(　C　)A．P＝I2R　B．P＝C．P＝IU　D．P＝I2R＋解析：家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用P＝UI来计算，C正确。『想一想』家用白炽灯泡的灯丝是由弹簧形状的钨丝制成的。下列三幅漫画生动地描绘了一位学生的经历，下图中坏的灯泡“比原来更亮”的原因是什么？解析：灯丝断了又重新搭接上，灯丝长度减小，由R＝ρ知，l减小，R减小，又由P＝，U不变，R减小，P增大，所以灯泡变

5、亮了。课内互动探究细研深究·破疑解难　探究串、并联电路中电功率的分析与计算┃┃情境导入__■用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？-9-/9考试提示：通电导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻要大得多。由焦耳定律Q＝I2Rt知在相等的时间内导线产生的热量比电炉丝产生的热量要少得多。┃┃要点提炼__■1．串联电路2．并联电路功率关系3．结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。特别提醒(1)求解串、并联电路中的功率

6、分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比关系还是反比关系。(2)当分析用电器的功率问题时，一定要注意用电器的安全，即不要超过用电器的额定电压、额定电流。┃┃典例剖析__■典例1(2019·某某省某某市高二上学期期末)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，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下图中的哪一个(　C　)-9-/9考试思路引导：由于题目电压已定，取最小电流功率最小，但需保证用电器都正常工作。解析：电路要正常工作且消耗功率最小，则P总＝U总I总可知I总越

7、小越好，但不能小于A的额定电流，故A可在干路中而B所需电流要小，可并联电阻分流从而得到正常工作的最小电流及最小功率，故选C。┃┃对点训练__■1．(2019·某某省某某市实验中学高二上学期期末)把六个相同小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡均正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　A　)A．P甲＝3P乙　B．P乙＝3P甲C．P甲＝P乙　D．P乙>3P甲解析：设灯泡正常发光时的电流为I，对于甲图，电路的总的电流为3I，此时甲的总功率的大小为P甲＝U·3I，对于乙图，电路的总电流的大小就为I，此时乙的

8、总功率的大小为P乙＝U·I，所以P甲＝3P乙，故选A。探究纯电阻电路与非纯电阻电路┃┃情境导入__■如图电风扇和电熨斗都