第8节 焦耳定律 电路中的能量转化 核心素养导学 物理观念 (1)知道电功、电功率的概念。(2)掌握焦耳定律，知道热功率。(3)理解电能转化为其他形式的能是通过电流做功来实现的。 科学思维 (1)理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路中能量的转化。(2)能应用电功、电功率、焦耳定律进行计算。 科学态度与责任 (1)能用焦耳定律解释生产、生活中的相关现象。 (2)联系生活中的电风扇、空调、电动机等电器设备，体会能量转化与守恒思想，增强理论联系实际的意识。 一、电功 电功率 1．电功 (1)定义：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I、通电时间t三者的_____。 (2)公式：W＝_____。 (3)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的_____所做的功。 (4)单位：在国际单位制中，电功W的单位是焦耳，符号是J。 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____。 (2)公式：P＝_____＝UI。 (3)单位：在国际单位制中，电功率的单位是_____，简称____，符号为W,1 W＝1 J/s。 W＝UIt，在科学研究中称为静电力做功，在生产生活中称为电流做功，简称为电功。 二、焦耳定律 热功率 1．电能转化为热能的微观解释 导体内的电子在电场力作用下做定向运动时，会与金属正离子不断_____，在碰撞过程中把一部分动能传递给正离子，使正离子的热运动加剧，导致导体_____。 2．焦耳定律：电流通过电阻产生的热量Q跟电流I的二次方成正比、跟导体的电阻R成正比、跟通电时间t成正比，即Q＝_____。 3．焦耳热：电流通过电阻而产生的热。 4．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。 (2)表达式：P热＝＝_____。 [微点拨] Q＝I2Rt可以计算任何电路中的热量。 三、电路中的能量转化 1．电源的功率：P电＝IE。 2．电源的输出功率：P输出＝IU。 3．电源内电路的热功率：P内＝I2r。 4．功率关系：P电＝P输出＋P内。,1. 如图所示，一段电路两端的电压为U，电路中的自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，形成电流I。则在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q为多少？在这个过程中，静电力做了多少功？ 2.如图所示，是一种过去常用的电炉子。 (1)该用电器电路是纯电阻电路，还是非纯电阻电路？ (2)电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线几乎不发热？ 3．电吹风工作时，将电能转化为什么能？电风扇工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？ 新知学习(一)|对电功和电功率的理解 [任务驱动] 当家中只开一盏节能灯时，电能表的表盘转得很慢，而用电烧水壶烧水时，电能表的表盘转得很快。 那么节能灯和电烧水壶在相同时间内，哪个用电器消耗电能多？哪个用电器的电功率大？ [重点释解] 1．对电功的理解 (1)从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功。 (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．对电功率的分析 (1)电功率P＝＝UI对任何电路都适用。 (2)额定功率和实际功率。 ①额定功率：用电器正常工作所消耗的功率。 ②实际功率：用电器在实际电压下电流做功的功率。 3．对电功、电功率的三点说明 (1)电功W＝UIt适用于任何电路。 (2)在纯电阻电路中，由于I＝，所以在纯电阻电路中的电功可表示为W＝UIt＝I2Rt＝t。 (3)P＝UI适用于任何电路，在纯电阻电路中P＝UI＝I2R＝。 [针对训练] 1．(多选)室内有几种用电器，1.0 kW的电磁炉、150 W的洗衣机、800 W的电水壶、200 W的电视机和2.5 kW的空调器。如果进线处有13 A的保险丝，供电电压为220 V，下列情况下不可能同时使用的是( ) A ... ...
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