第二章 8、9 焦耳定律 电路中的能量转化 家庭电路-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（教科版2019）

第二章　电路及其应用 1 8．焦耳定律　电路中的能量转化 9．家庭电路 2 1．知道电流做功的实质，理解电功和电功率的概念。2.掌握焦耳定律，理解热功率的概念。3.理解电功和电热、电功率和热功率的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。4.能从能量转化与守恒的角度理解电路中的能量转化。5.了解安全用电和节约用电常识。 课前自主学习 4 电流做功 电流做功 数量 UIt 两端的电压U 电路中的电流I 通电时间t 焦耳 J 恒定电场 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 电流 所用时间t UI 电压U 电流I 瓦特 W 电能 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 电流I的二次方 导体的电阻R 通电时间t I2Rt 所用时间t I2R 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 P电＝P热 P电＝P热＋P其他 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 IE＝IU＋I2r 输出功率IU 内电路的热功率I2r 能量守恒 全部 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 接地线 断路器 节能 关闭 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 √ × × × × × × √ 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 12 探究1　电功和电功率 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 提示 活动1：电路中电(势)能如何转化为其他形式的能？ 活动2：如果通过图中电路的电流为I，则在时间t内通过这段电路任一截面的电荷量是多少？ 提示：自由电荷在电场力的作用下定向移动，电场力对自由电荷做功，电荷的电势能减少，转化为其他形式的能。 提示：在时间t内通过图中这段电路任一截面的电荷量为q＝It。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 提示 活动3：在时间t内，电流通过图中电势差为U的一段电路，电场力做的功是多少？ 活动4：用什么来衡量电流做功的快慢？请写出其表达式。 提示：恒定电场和静电场中电场力做功的规律相同，可以用W＝Uq计算电场力做的功。又由于q＝It，故W＝UIt。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 例1　有额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W、PB＝40 W的两盏电灯，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，则下列电路中消耗功率最小的电路是(　　) 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 (1)电灯怎样才能正常发光？ (2)怎样才能使电路中消耗的功率最小？ 提示：电灯必须在额定电压或额定电流下工作才能正常发光。 提示：因为电路消耗的总功率等于各负载消耗的功率之和，两灯功率均为额定功率，则滑动变阻器消耗的功率最小时电路消耗的总功率就最小。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 规范解答 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 规律点拨 解答串、并联电路电功率时应注意的两个问题 (1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比还是反比关系。 (2)当分析用电器的功率问题时，一定要注意用电器的安全，即不要超过用电器的额定电压、额定电流。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 [变式训练1－1]　2022年5月，比亚迪发布了最 新款后驱电动汽车“海豹”，其电动机启动时电压与 电功率分别为300 V、30 kW，则该电动机启动时电 流为(　　) A．10 A B．100 A C．1000 A D．10000 A 答案 解析 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 [变式训练1－2]　三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W，现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为(　　) A．30 W B．20 W C．15 W D．10 W 答案 解析 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 探究2　焦耳定律　电路中的能量转化 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 提示 活动1：电流对甲、乙两图中的电路元件做功时，能量转化方面有什么不同？ 提示：甲图中的电路元件是纯电阻，电流做功时，电能全部转化为内能，电热Q和电功W相等。乙图中的电路元件是电动机(非纯电阻)，电流做功时，电能中一小部分转化为内能，其余都转化为机械能，故W>Q。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 提示 活动2：已知图乙中的电动机可以看成一个理想电动机和线圈电