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

12.1  电路中的能量转化 导学案

 

 

【学习目标】

一、物理观念

1．理解电功的概念和公式，能进行有关的计算。

2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3．知道电功率和热功率的区别和联系。

4．通过推导电功和焦耳定律，理解电功、电功率和焦耳定律。

二、科学思维与科学探究

通过推导电功和焦耳定律，提高综合应用知识解决问题的能力。

三、科学态度与价值观

通过联系生活中的电热水壶、电动机、蓄电池等电器设备，体会能量转化与守恒思想，增强理论联系实际的意识。

【学习重难点】

学习重点：电功和电热的计算。

学习难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。

【自主学习与小组合作】

一、导入新课

列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。

1．电水壶将________转化为________________。

2．电动机将________转化为________________。

3．蓄电池充电将________转化为________________。

思考1：电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关？

 

 

 

 

二、新课学习

(一)电功和电功率

思考2：

(1)电场力的功的定义式是什么？

(2)电流的定义式是什么？

图12.1-1 电路中电荷定向移动的示意图

图12.1-1表示一段电路，电荷从左向右定向移动，它们经过这段电路所用的时间记为t。根据已学的知识，在这段时间内通过这段电路任一界面的电荷量q是多少？

时间t内流过左端截面和流过右端截面的电荷量相等，相当于时间t内把电荷量为q的电荷从电路的一端移到另一端。如果这段电路两端的电势差是U，静电力做了多少功？静电力做功的功率是多少？

 

 

 

总结：

1．电功(W)

(1)表达式：________________________。

(2)单位：国际单位制中：____________。

(3)实质：____________________________________。

2．电功率(P)

(1)定义：________________________________________________。

(2)表达式：_________________________。

(3)单位：国际单位制中：____________。

(4)物理意义：____________________________________。

3．额定功率和实际功率

用电器在额定电压下正常工作时所消耗的功率是_______________，用电器在实际电压下工作的功率是_______________。

(二)焦耳定律

1．焦耳定律：____________________________________________________________。