第2章 8 焦耳定律 电路中的能量转化（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（教科版2019）

8　焦耳定律　电路中的能量转化 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 新课程标准 学业质量目标 1.理解电功、电功率及焦耳定律。 2.能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。 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。(物理观念) 2.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。 (科学思维) 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。(科学态度与责任) 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 一 电功　电功率 1．电功 (1)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的________所做的功。 (2)公式：W＝________。 (3)国际单位：________，符号为_____。 (4)意义：电功是________转化为其他形式的能的量度，即电功是多少就有多少________转化为其他形式的能。 静电力 UIt 焦耳 J 电能 电能 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 时间 UI 瓦特 W 快慢 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 二 焦耳定律　热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过电阻产生的热量Q跟________________成正比、跟导体的________成正比、跟____________成正比。 (2)表达式：Q＝________。 (3)焦耳热：电流通过电阻而产生的热称为焦耳热。 电流I的二次方 电阻R 通电时间t I2Rt 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 2．热功率 (1)定义：电流通过电阻所产生的热量Q与产生这些热量所用时间t的比叫作热功率；数值上等于___________内电流通过电阻所产生的热量。 (2)表达式：P热＝_______。 (3)物理意义：表示电流___________的物理量。 (4)在非纯电阻电路(外电路消耗的电能没有全部转化为内能)中，电功率的公式为P电＝UI，热功率的公式仍然为P热＝_______，此时P电大于P热。 单位时间 I2R 发热快慢 I2R 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 三 电路中的能量转化 1．外电路的能量转化 (1)外电路为纯电阻电路：P电＝______。 (2)外电路为非纯电阻电路：P电＝___________。 P热 P热＋P其他 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 2．闭合电路中的能量转化 (1)表达式：IE＝IU＋I2r。 (2)物理意义：电源把其他形式的能量转化为电能的功率IE，等于电源输出功率IU与电源内电路的热功率I2r之和。 (3)特例：当外电路短路时，路端电压U等于零，电源释放的能量全部转化为内电路的________，若电源内阻很小，则短路电流很大，可能造成电源损坏或引起火灾，故绝不可以让电源________。 内能 短路 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 电功和电功率 　 将额定电压均为1.5 V，额定功率分别为0.3 W和0.5 W的小灯泡A、B串联起来接在电压为U的电源上，两灯泡均发光。 (1)A、B两灯泡的电压能否同时达到额定电压？ 提示：不能。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 (2)A、B两灯泡中，哪个灯泡更亮一些？ 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 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)从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功的大小量度了电能的减少量，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。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 [答案]　32 J　8 V 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 1.如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系中正确的是(　　) A．P甲<P乙　　　　　 B．P甲>P