(
课件网) 8.焦耳定律 电路中的能量转化 必备知识·自主学习 关键能力·合作探究 随堂演练·自主检测 课 标 要 求 思 维 导 图 1.理解电功、电功率及焦耳定律． 2．深入理解电功和电功率的概念；知道焦耳定律的物理意义；能从能量转化角度推导焦耳定律；关注焦耳定律在生产、生活中的应用． 3．了解纯电阻电路和非纯电阻电路中的能量转化；从能量转化和能量守恒的角度理解电功和电热的区别． 必备知识·自主学习 一、电功 电功率 1．电功 (1)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的_____所做的功． (2)公式：W＝_____． (3)国际单位：_____，符号为_____． (4)意义：电功是_____转化为其他形式的能的量度，即电功是多少就有多少_____转化为其他形式的能． 静电力 UIt 焦耳 J 电能 电能 2．电功率 (1)定义：电流所做的功W与做这些功所用时间t的比叫作电功率，数值上等于单位_____内电流所做的功． (2)公式：P＝＝_____． (3)单位：_____，符号：_____，1 W＝1 J/s. (4)物理意义：表示电流做功的_____． 时间 UI 瓦特 W 快慢 二、焦耳定律 热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过电阻产生的热量Q跟_____成正比、跟导体的_____成正比、跟_____成正比． (2)表达式：Q＝_____． (3)焦耳热：电流通过电阻而产生的热称为焦耳热． 电流I的二次方 电阻R 通电时间t I2Rt 2．热功率 (1)定义：电流通过电阻所产生的热量Q与产生这些热量所用时间t的比叫作热功率；数值上等于_____内电流通过电阻所产生的热量． (2)表达式：P热＝_____． (3)物理意义：表示电流_____的物理量． (4)在非纯电阻电路(外电路消耗的电能没有全部转化为内能)中，电功率的公式为P电＝UI，热功率的公式仍然为P热＝_____，此时P电大于P热． 单位时间 I2R 发热快慢 I2R 三、电路中的能量转化 1．外电路的能量转化 (1)外电路为纯电阻电路：P电＝_____． (2)外电路为非纯电阻电路：P电＝_____． 2．闭合电路中的能量转化 (1)表达式：IE＝IU＋I2r. (2)物理意义：电源把其他形式的能量转化为电能的功率IE，等于电源输出功率IU与电源内电路的热功率I2r之和． (3)特例：当外电路短路时，路端电压U等于零，电源释放的能量全部转化为内电路的_____，若电源内阻很小，则短路电流很大，可能造成电源损坏或引起火灾，故绝不可以让电源_____． P热 P热＋P其他 内能 短路 [导学1] 纯电阻电路中只有电热产生，非纯电阻电路中既有电热又有其他形式的能产生．如白炽灯、电炉、电烙铁等只产生电热，而电解槽、电动机等消耗电能转化为化学能或机械能的同时，有热能产生． [提醒] 电动机运转时，有机械能和热能产生，一旦转子被卡住，停止转动，电动机只有热能输出，此时发热功率很大，容易烧坏电动机，应立即断电． [导学2] (1)计算电热时Q＝I2Rt在任何电路中均适用，但Q＝t只适用于纯电阻电路． (2)计算电功时，W＝UIt适用于任何电路，但W＝t＝I2Rt只适用于纯电阻电路． 关键能力·合作探究 探究点一 电功和电功率 导学探究 将额定电压均为1.5 V，额定功率分别为0.3 W和0.5 W的小灯泡A、B串联起来接在电压为U的电源上，两灯泡均发光． (1)A、B两灯泡的电压能否同时达到额定电压？ (2)A、B两灯泡中，哪个灯泡更亮一些？ 提示：(1)不能． (2)由R＝可知，RA>RB，两灯泡串联时，由P＝I2R可知，PA>PB，故A灯更亮一些． 归纳总结 1.对电功的理解 (1)从力的角度看，电流做功的实质是静电力对自由电荷做功． (2)从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少． (3)电功W＝UIt＝qU对任何电路都适用． 2．对电功率的理解 (1)电功率P＝＝UI对任何电路 ... ...
