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课件网) 1 电路中的能量转化 第十二章 电能 能量守恒定律 1.知道电功、电功率以及电路中的能量转化,培养物理观念。2.从能量守恒角度理解焦耳定律,培养科学思维的方法。3.通过分析、应用纯电阻电路和非纯电阻电路的电功与电热的关系,培养科学思维。4.能利用电功、电功率、焦耳定律等解决生活中与电学有关的一些问题,培养科学态度与责任。 [定位·学习目标] 探究·必备知识 知识点一 电功和电功率 「探究新知」 1.电流做功的实质:导体中的 对自由电荷的静电力在做功。电荷的电势能 ,其他形式的能增加。 2.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U、电路中的 、 三者的乘积。 (2)公式:W= 。 (3)单位:国际单位是 ,符号是 。常用的单位为千瓦时(kW·h),也称“度”,1 kW·h= J。 恒定电场 减少 电流I 通电时间t UIt 焦耳 J 3.6×106 3.电功率 (1)定义:电流在一段电路中所做的功与 之比,用P表示,其大小等于这段电路两端的电压U与电流I的 。 通电时间 (3)物理意义:表示电流做功的快慢。 乘积 UI W 「新知检测」 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)电流做的功是导体中自由电荷克服静电力做的功。( ) (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转化的过程。 ( ) (3)电功率越大,表示电流做功越多。( ) × √ × 知识点二 焦耳定律 「探究新知」 1.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比,跟 电阻及 成正比。 (2)表达式:Q= 。 二次方 导体的 通电时间 I2Rt 2.热功率 (1)定义:电流通过导体发热的功率。 (2)公式:P热= 。 (3)物理意义:表示电流产生热量 的物理量。 (4)与电功率的关系:电流做的功“全部变成热”时,P P热;一般情况下,P P热。 I2R 快慢 = > 「新知检测」 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)公式Q=I2Rt只能用来计算只有电阻的电路中产生的焦耳热。( ) (2)根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式,因此电功和电热是完全相同的。( ) (3)公式Q=I2Rt中的电流I一定是通过电阻R的电流。( ) (4)一个电路中电功率越大,则电路的热功率越大。( ) × × √ × 知识点三 电路中的能量转化 「探究新知」 在实际电路中,除含有电阻外还含有其他负载,例如电动机就是电路中常见的负载。 (1)电动机的作用:电动机从电源获得能量,一部分转化为 ,还有一部分转化为内能。 (2)能量转化关系:P电= ,其中P损=P热= 。P电= 。 机械能 P机+P损 I2R UI 「新知检测」 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)电流流过笔记本电脑时,电功一定等于电热。( ) (2)电动机消耗了电能,一部分转化为机械能,一部分转化为内能。( ) (3)在对电池充电的电路中,电源中电能转化为电热。( ) √ × × × 突破·关键能力 要点一 对电功、电功率与焦耳定律的理解 [例1] (电功、电功率及焦耳定律的理解)(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) [A]在非纯电阻电路中,UI>I2R [B]求电功时,W=UIt适用于任何电路,W=I2Rt只适用于纯电阻电路 [C]电功率越大,电流做功越快,电路中产生的电热一定越多 [D]焦耳定律表达式Q=I2Rt只适用于纯电阻电路 AB 「典例研习」 【解析】 在非纯电阻电路中,因为电流做的功使电能转化为其他能量(如机械能、化学能等),所以电功大于电热,电功率大于热功率,有UI>I2R,故A正确。对任何电路,电功一定等于电路两端的电压、电路中的电流和通电时间三者的乘积,即公式W=UIt适用于任何电路;而I2Rt表示通过电阻产生的电热,若求电功则只在纯电阻电路中才为W=I2Rt,故B正确。电功率越大,表示电流做功越快,但电热还与时间有关,所以电功率越大的电 ... ...
