12.1 电路中的能量转化 教案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版(2019)物理必修三 12.1《电路中的能量转化》教学设计 课题 12.1《电路中的能量转化》 1.知识与能力目标 (1)知道电功和电功率的概念 (2)理解电热和电热功率概念 (3)会区分电功和电热、纯电阻电路和非纯电阻电路 教学目标 (4)会分析带有电动机的电路并计算 2.情感目标 通过分析非纯电阻电路电能的转化，让学生受到理性思维的训练 知道电功和电功率的概念 教学重点 理解电热和电热功率概念 会区分电功和电热、纯电阻电路和非纯电阻电路 教学难点 会分析带有电动机的电路并计算 1.整体教学思路及注意事项 本节课的难点是区分电功与电热。通过图例，来区分纯电阻电路与非纯电阻电路的能量 转化，进而理解电功与电热的关系。 要让学生理解，在非纯电阻电路中，发热电阻并不是原件的总阻值，理解各个公式的使 用条件。 教学过程 2.新课导入 一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了 功。 电路中，电荷在电场力作用下，定向移动，因此，电场力对电荷做了功。 8莎 U 如图，一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,在时间t内通过这段电路任一横截的 电荷量q-It 则电场力做功W=qu-Ut 3.讲解新知 31电功 定义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时 间三者的乘积。 公式：W-UIt 单位：焦耳，符号：J 32电功率 定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。 P W =UI 公式： t 单位：瓦特，符号w。 3.3焦耳定徘 内容：电流通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。 公式：Q=I2rt。 热功率：单位时间内的发热量称为热功率。 公式：P=I2r 物理意义：表示电流发热快慢的物理量。 3.4纯电阻电路与非纯电阻电路 纯电阻电路 非纯电阻电路 除电阻外还包括能把电能转化 元件特点 电路中只有电阻元件 为其他形式的能的用电器 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭 电动机、电解槽 举例 锅 能量转化 上其 W=Q+W其它，Q=/rt 公式 W=0=UIt=I'RI U2 R W =UIt 符合，U=IR,R即是原件电阻 不符合，U>Ir,r为原件内发热 欧姆定律 电阻，并非是原件总电阻 W=It、P电=I适用于任何电路计算电功和电功率 关系 Q=IRt、P热=IR适用于任何电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W=Q,P电=P热：非纯电阻电路W>Q,P电>P热 3.5额定功率与实际功率 额定功率：用电器正常工作时所消耗的功率，也是用电器两端电压为额定电压（或通过的 电流为额定电流)时消耗的电功率。用电器铭牌上所标的功率即为额定功率。 实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率。为了保证用电器不被损坏，要求实际功率 不能大于其额定功率。 3.6串、并联电路中电功率的计算 串联电路功率关系 各部分电路电流I相同，根据P=R,各电阻上的电功率与电阻成正比。 总功率P总=UI=(U1十U2十…+Un)I=D十P十…十P.。 并联电路功率关系 02 P= 各支路电压相同，根据R,各支路电阻上的电功率与电阻成反比。 总功率P总=UI=U1十I2十…十In)=P1十P2十…十Pm 结论：无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和。 37电动机的电路分析 电动机正常工作时，属于非纯电阻电路。当电动机被卡住时，因无法对外做功，电能全 转化为热能，相当于纯电阻电路。 电功W电 W电=UIt,U为电动机两端电压 电动机正 常运转 电热Q Q=PRt,R为电动机的内阻 电功率P人 PA=UI 关系：P人=P热+P出 热功率P热 P热=IPR 电动机被 W电=QW电=Ut=IPRt=Q 卡住 P电=P热 P电=UI=IPR=P热 3.8功率求解技巧 (1)在纯电阻电路中，比较用电器的电功率时，要根据已知条件灵活选用公式，如用电器 U2 P= 电流相同时，用P=2R比较，若电压相同时用 R比较，若电阻相同时，可根据I或U 的关系比较。 (②)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，但一定要明确是正 比还是反比关系。 (3)当求解用电器的功率时，要明确求解的是什么功率。实际功率与额定功率不一定相等。 4.随堂、课后巩固练习趣 根据教学过程中的实际效果，对《12.1电路中的能量转化同步分题型练习题》进行选择。 定义 0=12t 焦耳定律 电路中的能量转化 电功、电功率 W-UR P-W-UI P=I't 板书设计 电功与电热 额定功率与实际功率 纯电阻电路 非纯电阻电路 W-0-UR-PRI-U1 W=Q+W蛇 W=Un 0=I'n 教学总结 及反思