第五章 第一节 电路中的能量-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习课件PPT（粤教版）

第五章　电能与能源的可持续发展 物理 [本章学业要求] 物理观念:在本章的学习中,我们将初步了解自然界存在哪些能量的形式、能量之间是否可以相互转化、在转化过程中能量的“量”存在怎样的规律、能量的转化是否存在方向性,以及是否存在环保且可再生能源,同时也将认识到如果不有效利用能源、保护环境,将会给人类带来怎样的灾难。理解电功、电功率的概念并能进行相关的计算。知道焦耳定律,知道电功率与热功率的区别和联系。 物理 科学思维:知道纯电阻电路和非纯电阻电路的区别,会结合实际问题区分电功和电热。理解闭合电路的各种功率及相关运算。 科学探究:能通过上网查询,提出如何保护环境、节约能源的问题;能通过咨询或调研来收集证据;能分析证据,对调研所得结果进行解释;能完成与能源和可持续发展相关的调研报告并进行交流。 科学态度与责任:知道能源的利用方式;理解能量守恒定律;理解能源、环境与人类生存的关系;知道能源的开发和利用对环境造成的影响。 物理 第一节　电路中的能量 物理 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.对电功、电功率的概念有初步的了解;能够用焦耳定律解释一些自然现象,并将其应用在生活中。 2.会区分纯电阻电路和非纯电阻电路,并在生活中找到相应的例子。 3.了解科学技术与社会环境的关系,具有节约能源的意识,培养自觉保护环境的行为习惯 选择性考试 1.深入理解电功和电功率的概念;知道焦耳定律的物理意义;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。 2.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 物理 基础探究 合作探究 课堂小结 物理 基础探究 情境化导学 形成概念，掌握新知 一、电功和电功率 问题情境 电流做功的快慢与电流做功的多少是否相同?各用什么物理量表示呢? 答案:不相同;电流做功的快慢用电功率表示,电流做功的多少用电功表示。 物理 1.电功 (1)定义:电流通过一段电路时,自由电荷在 的推动下做定向移动,电场力对 所做的功,称为电功。 (2)公式:W= ,单位: ,符号: 。 2.电功率 (1)定义:电流做功与完成这些功 之比叫作电功率。 (2)公式:P= =UI,单位: ,符号: ,1 kW=1×103 W。 电场力 自由电荷 UIt 焦耳 J 所用时间 瓦特 W 物理 二、焦耳定律 问题情境 物理 1.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,与 . 及 成正比。 (2)公式:Q= 。 2.热功率:一段电路因发热而消耗的功率,P= 。 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 I2Rt I2R 物理 三、闭合电路中的能量 问题情境 如图电风扇和电熨斗都是通过电流做功进行工作的电器。请思考: (1)电风扇工作时,将电能主要转化为什么能? 答案:(1)机械能。 (2)电熨斗工作时,将电能主要转化为什么能? 答案:(2)热能。 物理 1.电源提供的电功率为 。 2.外电路上消耗的电功率为 。 3.内电路上消耗的电功率为 。 4.闭合电路中的功率关系: 。 EI U外I U内I EI=U外I+U内I 物理 思考与自测 1.判断 (1)电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能。(　 　) (2)焦耳定律的表达式为Q=I2Rt,此式适用于任何电路。(　 　) × √ × 物理 答案:不同。“220 V　40 W”的白炽灯通电时将电能全部转化为内能,而“220 V　40 W”的电动机,通电后消耗的电能大部分转化为机械能,剩余的小部分才转化为内能。 2.标有“220 V　40 W”的白炽灯泡和“220 V　40 W”的电动机,把它们并联后接到220 V的照明电路中,二者都能正常工作,它们在相同的时间内产生的电热相同吗? 物理 3.在长时间使用电烙铁的过程中,当暂时不使用时,如果断开电源,电烙铁将会很快变凉,再次使用时温度不能及时达到要求,如果不断开电源,烙铁头容易“烧死” 且浪费电能。因此,实验室内常用的电路如图所示,其中L为白炽灯泡,R为电烙铁。暂时不用电烙铁时,断开开关S,再次使用时闭合开关S。这样既能起到预热作用, 又能保护电烙铁和节省电能。试用你学过的电学知识说明其道理。 答案:暂时不用烙铁时,断开S,L与R串联后接在电路中,整个电路电阻较大,电流很小,消耗的电功率较小,同时又使R保持预热状态;需用烙铁时,闭合S,电烙铁在额定电压下工作,很快升温。 物理 合作探究 探究点一　对电功、电功