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全书word（粤教版）

[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。

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。

第一节　电路中的能量

[课标引领]

一、电功和电功率

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。

1.电功

(1)定义:电流通过一段电路时,自由电荷在电场力的推动下做定向移动,电场力对自由电荷所做的功,称为电功。

(2)公式:W=UIt,单位:焦耳,符号:J。

2.电功率

(1)定义:电流做功与完成这些功所用时间之比叫作电功率。

(2)公式:P==UI,单位:瓦特,符号:W,1 kW=1×103 W。

二、焦耳定律

通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为,则在时间t内产生的热量为多少?

答案:根据Q=I2Rt得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的,时间不变,Q′=()2·2R·t=I2Rt=Q。

1.焦耳定律

(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,与导体的电阻及通电时间成正比。

(2)公式:Q=I2Rt。

2.热功率:一段电路因发热而消耗的功率,P=I2R。

三、闭合电路中的能量

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: