学案导学高中物理选修3-1教科配套课件：第二章直流电路6.docx

第二章直流电路 6焦耳定律电路中的能量转化 6焦耳定律 电路中的能量转化 \ ［学习目标］ 1?知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算. 掌握焦耳定律，弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系. 知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别. 明确闭合电路中的功率及能量转化. I I I I I I I IJ 内容索引 预习新知夯实基础重点探究启迪思维探究重点 预习新知夯实基础 重点探究 启迪思维探究重点 达标检测 检测评价达标过关 自主预习 对对答案吧 对对答案吧 对对答案吧 对对答案吧 —、电功和电功率 1?电功 定义：电场力移动电荷所做的功,简称电功. 公式：此式表明电场力在一段电路上所做的功等于这段电 路两端的电压U与电路中的电流/和通电时间丫三者的乘积. 单位：焦耳，符号是』. 常用的单位：千瓦时(kW?h),也称“度”，lkW?h二3.6X 106 J. 电流做多少功，就表示有多少連复转化为其他形式的能. 2.电功率 电流所做的功与做这些功所甲时问的比值叫做电功率,它在数值上 等于单位时间内电流所做的功. ⑵公式：P = UI , (3)单位：瓦特，符号是旦，1W二1 J/s . 二、焦耳定律 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正比,跟电阻值成 正比，跟通电时间成正比. ⑵表达式：。二加. 热功率 (1)定义：单位时间内的发热量称为热功率. ⑵表达式：P热二卩R . (3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量. 三、电路中的能量转化 1?电源是把其他形式的能转化为曳能的装置?电源提供的能量一部分消耗 在外电路上,电能转化为其他形式的能;—部分消耗在内电路上,电 能转化为内能. 2.能量关系：电源提供的能量等于内、外电路消耗的能量之和，即：Elt 二 U外“ + U内 功率关系：电源提供的电功率等于内、外电路消耗的电功率之和，即： EI二U屛+ u内厶 对于外电路是纯电阻的电路，其能量关系和功率关系分别为：Elt二卩皿 + 皿，E［二卩R + ［即学即用］ 判断下列说法的正误. 电功率越大，表示电流做功越多.(X ) 电热Q = PRt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.(V ) 电功W=UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功.(V ) 在外电路是非纯电阻电路时，外电路消耗的电能可用表示.(X ) 无论外电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，均可用Elt = U^It + U內If 表示电路中的能量关系.(V ) 答案 通过电阻R的电流为/时，在T时间内产生的热量为°，若电阻为2乩 Q 电流为 则在时间吶产生的热量为二一? 解析 根据0二尸得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的*,时间 不变，Q二恃.2血二护二念 解析I答案 重点探究 答案 答案 答案 答案 —■电功电功率 ［导学探究］(1)如图1所示，电路中电流为/,通电时间为那么在这段 时间内通过这段电路的电荷量是多少？如果电路左、右两端的电势差是 U,在电荷q从左端移到右端的过程中，电场力做的功是多少？ 答案It IUt (2)电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同? 答案 不相同.电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表 示.电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关?电流做功快，但做功 不一定多. 解析 解析I答案 ［知识深化］ 电功是指电路中电场力对电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转 化为其他形式的能的过程. 电功的计算式W二和电功率的计算式P二W均适用于任何电路. 2 2 纯电阻电路中，U二IR,所以W二IHt二pRt二*t、P二5二卩R二常. 例1额疋电压都是110 V、额定功率二100 W、PB = 40 W的灯泡两盏, 若接在电压为220 V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最 小的电路是 A BD A B D 总结提升 1.串联、并联电阻的功率分配（纯电阻电路） P R P R ⑴串联电路：式二詁，韦二卞（由尸二尸R可得），电阻越大，功率越大. （2）并联电路:￡二畫，￥二曇（由P二务可得），电阻越大,功率越小. 2?计算纯电阻电路的功率时，可以用P=UI,也可以用P = I2R或P二给做 题时要根据题目灵活选用. 针对训练1三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W,现 将其中的两只灯泡串联起来，再与第三只灯泡并联在电路中，如图2所示, 则整个电路允许消耗的最大功率为 A.30W B.20W Li L2l3图 Li L2 l3 图2 解析 二焦耳定律热功率 ［导学探究］(1)某一电路中只含有某一电阻元件，即白炽灯、电动机、 电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种，分析哪些属于纯 电阻电路，哪些属于非纯电阻电路. 答案 纯电阻电路有：白炽灯、电