高中物理【电路中的能量转化】教案知识点
学习目标要求核心素养和关键能力
1.物理观念
1.理解电功、电功率和热功率的概念。
能够区别电功和电热、电功率和热
2.掌握焦耳定律的内容。
功率。
3.能够运用能量守恒定律分析电路的能量转化情况。
2.关键能力
4.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的区别。
运用能量观点分析电路问题。
一电功和电功率
1．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。
2．电功
(1)所谓定义呢，乃电流于一段电路里头所做的功，此功等同于这段电路两端的电压U，还等同于电路中的电流I。
通电时间t三者的乘积。
(2)公式：W＝UIt。
(3)单位：国际单位是焦耳，符号是J。
3．电功率
(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。
(2)公式：P＝＝UI。
(3)单位：国际单位是瓦特，符号是W。
二焦耳定律
1．存在这样一种情况，电流经过导体的时候，所产生的热量，与电流的二次方呈现出成正比的关系，并且，跟导体自身的电阻以及通电的时间相关。
成正比。
2．表达式：Q＝IRt。
3．热功率
(1)意义：表示电流发热快慢的物理量。
(2)定义：单位时间内的发热量。
(3)公式：P＝＝IR，单位是瓦特(W)。
热t
三电路中的能量转化
1．电动机工作时的能量转化
(1)从电源获取能量的电动机而言，该能量存在着这样的关系，其中一部分会转化成为机械能，另外一部分则会转化成为内能。
(2)说的是功率之间的关系，具体来讲，就是电动机所消耗的那个功率P，它是等于电动机输出的功率P的，与此同时，还等于电动机损失的功率P。
电机
之和，即P＝P＋P，P＝UI，P＝IR。
损电机损电损
2．电池充电时的能量转化
电池从电源那里获取到的能量，其中一部分会转变成为化学能，另外还有一部分会转化成内能。
对电功和电功率的理解
(1)如图所示，
电路之中，存在着电流，其电流的大小为I ，经历的通电时间是t ，那么在如此的这段时间以内，通过这段电路的任意一个截面的电荷量是。
多少？如果这段电路两端的电势差是U，静电力做的功是多少？
提示：在这段时间当中，经由这段电路的任意一个截面的电荷量是q＝It ，静电力所做的功W＝Uq。
UIt。
(2)电流做功时所体现出的那种“快慢”情形，跟电流做功涉及到的“多少”状况是否是一样的呢，在这两者之间究竟存在着怎样的一种关系呀？
发出提醒，并非相同情况。电流进行做功之时速度较快，然而其做功的量却不一定会多；电流做功的速度较为缓慢，不过其做功的量也不一定会少。电流开展做功。
表明功的快慢是借助电功率来呈现的，而体现电流做功的数量则是通过电功来达成的。电流做功的数量，跟做功的时间以及做功。
的快慢有关。
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)从能的角度去看这件事，那电流做功的这个过程，其实就是电能转化成为其他的形式的能的一个过程，而电功的大小量度，它是这样一种情况。
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。
在物理必修第三册中的第十二章电能能量守恒定律里，从角度1对电功进行理解再结合计算。
对于一根电阻丝而言，存在这样一种情况，当通过的电荷量达到2C的时候，此时所产生的电功是8J，要是在相同的时长之内，通过的电荷量变为4C。
求此时，电阻丝上，电流做的功是多少。求此时，所加的电压是多少，电荷量已知。
设电阻丝的电阻为R，据W＝UIt＝Uq得U＝4V
在相同时间内通过的电荷量变为原来的2倍，据I＝知I＝2I
t21
又据欧姆定律I＝得U＝2U＝8V
R21
电流做的功W＝UIt＝4W＝32J。
2221
32J8V
角度2电功率的理解与计算
存在两个电阻，其中一个电阻阻值为8Ω，另一个电阻阻值为2Ω，它们处于并联状态，连接于电路当中。需要达成让这两个电阻所消耗的电功率。
12
相等，可行的办法是()
A．用一个阻值为2Ω的电阻与R串联
B．用一个阻值为6Ω的电阻与R串联
C．用一个阻值为6Ω的电阻与R串联
D．用一个阻值为2Ω的电阻与R串联
U2可知P
你提供的内容似乎不完整，请补充完整后让我继续为你改写。
R1221
电功率保持相等的情况下，应当让功率减小成为原来的一，只要使得电阻两端的电压变为原来的一半（电阻保持不变），那么电功率就能够减小。
2422
小是原来那样，那所以R要串联一个电阻，且该电阻阻值与R相等为2Ω才行。要是有个电阻和R串联，那么R两端的电压就会变小，功。
4211
比率更小，两个电阻所具备的功率没办法相等，所以A是正确的，B、C、D是错误的。
名师点评
常用几个公式的说明
qU
①W等于qU，qU又等于UIt，②I等于，③I等于，其中①式是用来计算电功的普遍公式，②式是电流的定。你这里②和③式内容不完整，请补充完整以便更准确改写。
tR
义式，普遍适用；③式为欧姆定律，只适用于纯电阻电路。
1.以下是改写后的句子：有一个电阻，它接入了某一个电路之后，所消耗的功率是110W，并且通过了3C的电荷。
量时，有330J的电能转化为内能，则下列说法正确的是()
A．电阻两端所加电压为330V
B．通过电阻的电流为1A
C．电阻通电时间为3s
D．这个电阻的阻值为110Ω
WP
解析：依据W等于qU可知，电阻两端所加的电压U等于高中物理电路能量转化教案，等于110V，A选项错误；根据P等于IU可得I等于，等于1。
qU
Wq3U
A是正确的，B同样是正确的；依据W等于Pt这个公式，可以得出通电时间t等于等于3秒，或者t等于等于秒等于3秒，C是正确的；由R等于，可以得出R等于。
PI1I
110Ω，D正确。
答案：BCD
2．对六个彼此相同的小灯泡，将它们连成为像图甲、图乙那样所示的电路，通过调节变阻器从而让灯泡能够正常发光，甲。
乙的两个电路，所消耗的功率，分别用P以及P来表示，那么，下列的结论之中，正确的是()。
甲乙
A．P＝PB．P＝3P
甲乙甲乙
C．P＝3PD．P3P
乙甲乙甲
解读这个式子，设定每个灯泡正常运作起来期间的电流是I，这样的话对于甲图之中电路而言在其总电流方面便是3I，进而P甲这一数值等于电压U乘以3再乘电流I即为。
关于3UI，在乙图里的该电路之中电流是I，P等于UI，也就是P等于UI，所以得出P等于3P，B是正确的。
乙甲乙
答案：B
焦耳定律的理解及应用
顺着家用电器变多的趋势，尤其是空调、电热器这类大功率用电器投入使用，由于。
由于用电而致使的火灾事故时不时会出现，这种情况对人民的生命与其财产安全构成着重重大的威胁。依据统计，绝大多数火灾。
事故原因是，导线温度升高，导线与插座接头处温度升高，导线与开关等元件接头处温度升高所导致的。
(1)电流通过导体为什么会发热？产生的热量与哪些因素有关呢？
提示，由于导体存在电阻，当电流通过的时候一流范文网，就会产生电热，进而致使导体温度升高，依据焦耳定律公式Q。
由公式Q＝IRt可知，所产生的热量，跟流过导体的电流相关，和导体的电阻有关，加通电时间也有关系。
(2)导线接头处为何容易温度升高？
提示，因为接头的地方在连接之际易达成电阻，电流通过之时会产生电热，进而致使温度升高。
(3)电吹风机消耗的电能会全部转化为线圈产生的内能吗？
予以提示，不会，电吹风所消耗的电能，其中有一部分会转化为内能，另外一部分会转化为机械能。
1．纯电阻电路与非纯电阻电路
(1)存在这样一种电路，它被称作纯电阻电路，当在这个纯电阻电路里高中物理电路能量转化教案，电流进行做功的时候，电能会全部转变成为导体所具有的内能。
(2)那种并非单纯的电阻性质的电路，也就是其中含有着电动器具或电解槽装置的电路，被称作是非纯电阻电路，在这样的非纯电阻电路当中。
电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为机械能或化学能。
2．电功与电热的区别与联系
(1)纯电阻电路
U2
W＝Q＝UIt＝IRt＝t；
U2
P＝P＝UI＝IR＝。
电热R
(2)非纯电阻电路
电功W＝UIt，电热Q＝IRt，W＞Q；
电功率P＝UI，热功率P＝IR，P＞P。
电热电热
3．电动机的功率和效率
(1)电动机的总功率(输入功率)：P＝UI。
(2)电动机发热的功率：P＝Ir。
(3)电动机的输出功率(机械功率)：
P＝P－P＝UI－Ir。
机总热
(4)电动机的效率：η＝机×100%。
角度1纯电阻电路电功率和热功率的分析与计算
有着额定电压均为110V的情况，存在额定功率分别是100W的灯泡一盏，还有额定功率是40W的灯泡一盏，要是把它们接在。
AB
以220V作为电压的那个电路之上，要让两盏灯泡都能够正常地发光，并且消耗功率是最小的那种电路是（）
思路点拨
(1)两电灯均正常发光时，其电压必为额定电压。
(2)滑动变阻器消耗的功率最小时电路总功率就最小。
考量灯泡能不能正常发亮，就得考量电压是不是额定的电压 ，或者电流是不是额定的电流。
U2
流，针对灯泡存在P＝UI，由此可知R小于R。对于A这个电路，鉴于R小于R，所以U大于U，并且有。
U＞110V，