第12章 1. 电路中的能量转化(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第三册同步学习指导(人教版2019)

第十二章　 电能　 能量守恒定律 1. 电路中的能量转化 目标体系构建 对应学生用书学案P1明确目标·梳理脉络 课程标准 　 　 1. 理解电功和电功率的概 念,知道电流做功的实质。 2. 理解电热和电热功率,关 注焦耳定律在生产、 生活中的 应用。 3. 从能量转化和守恒的角度 理解电功和电热的区别。 素养目标 物理观念 1. 理解电功、电功率、电热、热功率的概念。 2. 知道纯电 阻电路和非纯电阻电路的特点和区别 科学思维 1. 弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系,并 能进行有关的计算。 2. 了解公式 Q = I2Rt(P = I2R)、Q = U2 t R P = U2 R( )的适用条件。 3. 通过有关实例,让学生理解 非纯电阻电路中的能量转化关系 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 教材梳理·落实新知 知识点 1 电功和电功率 　 　 1. 电能转化为其他形式的能,是通过 电流　 做功 来实现的。 2.电流做功的实质:导体中的 恒定电场　 对自 由电荷的静电力在做功。 3. 静电力的功:电流在一段电路中所做的功等 于电路两端的电压 U、电路中的电流 I、通电时间 t 三者的 乘积　 。 即 W = UIt　 。 4.电功率 (1)定义:电流在一段电路中所做的功与通电 时间　 之比。 (2)定义式:P = 　 　 　 　 。 (3)电功率表达式:P = UI　 。 (4)单位:电功的单位是 焦耳　 ( J),电功率的 单位是 瓦特　 (W)。 『判一判』 (1)电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能。 ( × ) (2)电功与电能不同,电流做功的过程就是电能向 其他形式的能量转化的过程。 ( √ ) (3)电功率越大,表示电流做功越多。 ( × ) 『想一想』 　 　 用电器的功率越大,接在电路中消耗的电能也 就越大,这种说法正确吗? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 112 知识点 2 焦耳定律 　 　 1.焦耳定律: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　 。 即 Q = I2Rt　 。 2. 热功率: 电 流 通 过 导 体 发 热 的 功 率 P热 = I2R　 。 『判一判』 (4)焦耳定律的表达式为 Q = I2Rt,此式适用于任何 电路。 ( √ ) (5)三个公式 P = UI、P = I2R、P = U 2 R 没有任何区别, 它们表达相同的意义,所示 P 即是电功率。 ( × ) 知识点 3 电路中的能量转化 　 　 1.电动机工作时能量转化关系:电动机从电源 获得的能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化 为 内能　 。 　 　 2.功率关系:P电 = P机 + P热　 。 3.电池充电时能量转化关系:电能转化为 化学　 能和内能。 『选一选』 　 　 如图所示,一幢居民楼里 住着生活习惯各不相同的 24 户居民,所以整幢居民楼里有 各种不同的电器,例如电炉、电 视机、微波炉、电脑等。 停电时,用欧姆表测得 A、B 间电阻为 R;供电后,各家电器同时使用,测得 A、B 间电压为 U,进线电流为 I,则计算该幢居民楼用电 的总功率可以用的公式是 ( C ) 　 　 A. P = I2R　 　 　 　 　 　 B. P = U 2 R 　 　 C. P = IU D. P = I2R + U 2 R 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课内互动探究 细研深究·破疑解难 串、并联电路中电功率的分析与计算 探究􀈀 要 点 提 炼 　 　 1.串联电路 功率 关系 各部分电路电流 I 相同,根据 P = I2R, 　 各电阻上的电功率与电阻成正比 总功率 P = UI = (U1 + U2 +… + Un) I 　 = P1 + P2 +… + Pn ì î í ï ïï ï ï 2.并联电路 功 率 关 系 各支路电压相同,根据 P = U 2 R ,各支路 　 电阻上的电功率与电阻成反比 总功率 P总 = UI = U( I1 + I2 +… + In) = 　 P1 + P2 +… + Pn ì î í ï ï ï ï ï ï 　 　 3.结论 无论是串联电路还是并联电路,电