12.1电路中的能量转化人教版（2019）高中物理必修第三册教案

课 时 教 案 第 12 单元 第 1 案 总第 24 案 课题： §12. 1 电路中的能量转化 【教学目标与核心素养】 1．理解电功、电功率、焦耳定律、热功率的概念，能进行有关计算 2．知道电功率与热功率的区别和联系 3．理解纯电阻、非纯电阻电路 【教学重点】 1．电功、电功率、焦耳定律、热功率 2．非纯电阻电路中的能量转化 【教学难点】 1．非纯电阻电路中的能量转化 【教学过程】 引入：初中我们学过，用电器通电时，电能可以转化为其它形式的能，（学生举例），原因是电流做了功。由功是能量转化的量度可知，电流做功的过程即是电能转化为其它形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能，什么是电流做功，电能是怎样转化的，本节课我们就来学习这方面的内容。 一、电功和电功率 1.电功： ⑴定义：电流做功，简称电功。 电流做功的实质：是导体中的恒定电场对导体中自由电荷的静电力做功。电荷的电势能减少，其它形式的能增加。 即：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。 ⑵公式：移动的电荷 联立以上两式得： （这是计算电功普遍适用的公式） 上式表示电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t 三者的乘积。 ⑶单位： J （kWh：1 kWh=1000 W×3600 s=3.6×106 J） 2.电功率： ⑴定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫作电功率（electric power），数值上等于单位时间内电流所做的功 表达式： （这是计算电功率普遍适用的公式） 公式表示：电流在一段电路中做功的功率P等于这段电路两端的电压U与电流I的乘积。 ⑵单位：W kW ⑶物理意义：描述电路中电流做功快慢的物理量。 二、焦耳定律（电热）： 电流做功消耗的是电能，电能转化为哪些形式的能，由电路中元件决定。若电路中只有电热元件（纯电阻），如电炉、白炽灯，电能全部转化为导体的内能。 即： 联立以上两式得： ，此表达式称为焦耳定律 1．内容：电流流过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。 2．单位：J （焦耳定律是电流热效应的实验定律，是计算电热的普遍适用的公式） 纯电阻电路中，还可以写成： ；非