第3节 电功与电热（教学课件）物理鲁科版必修第三册

该高中物理课件聚焦“电功和电热”，核心涵盖电功、电功率定义公式、焦耳定律及纯电阻与非纯电阻电路区分。课堂通过“思考与讨论”（电器能量转化）和“迷你小实验”（灯泡小风车）导入，以能量转化为脉络，从生活实例到电功本质，再到公式推导与电路模型，搭建递进式学习支架。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，以能量观念为主线，通过洗衣机参数表任务、电动机例题强化纯电阻与非纯电阻电路模型建构，结合电阻焊利用、散热孔设计等实例培养科学推理与社会责任。学生能深化理解并联系实际，教师可借助结构化案例提升教学效率。

第三章 恒定电流 第3节 鲁科版2019 高中物理必修三 电功和电热 制作：沈雄斌 授课：东山二中高二物理组 思考与讨论 下列电器通电时，都存在能量的转化，是哪些能量之间的转化？ 电能 热能 光能、热能 机械能 迷你小实验 现象解释： 电路中的电能转化为灯泡的光能、内能，灯泡的部分内能通过空气转化为小风车的动能。 一 电功和电功率 电路中的电能转化为其他形式的能量是通过电流做功来实现的。电流做多少功，就有多少电能被转化。 功是能量转化的量度 导体两端加上电压 导体内形成电场 电荷静电力的作用下定向移动 形成电流 电流做功的本质是静电力对电荷做功。 一、电功与电功率 1、电功 ①定义： 电场力对电荷做的功称为电功。 ②公式： 电功的大小： 电路中的电流： 如果电路两电压为U，t时间内通过电路任一截面的电荷量是q，则 表明：电流在一段电路中做的功W等于这段电路两端的电压U，通过电路的电流I以及通电时间t的乘积。 ③单位： 焦耳 符号：J 国际单位： 常用单位： 千瓦•时 符号：kW •h 俗称：度 一、电功与电功率 2、电功率 ①物理意义： 描述电流做功的快慢（或电能消耗的快慢） ②定义： ③公式： ④单位： 电流做的功与所用时间的比值称为电功率。 瓦特，简称：瓦 符号：W。 国际单位： 常用单位： 千瓦 符号：KW。 一、电功与电功率 ⑤额定功率与实际功率： 用电器长时间稳定的工作时消耗的功率。 额定功率： 实际功率： 用电器工作时实际消耗的功率。 某洗衣机的铭牌 从铭牌的标称可以估算用电器的电能消耗与工作时通过用电器的电流。 实际功率与额定功率不一定相等 二 焦耳定律 二、焦耳定律 1、电流的热效应： 电流通过电气设备时，导体一般都会发热。这就是电流的热效应。 2、焦耳定律： 电流通过导体产生的热量Q与电流I的二次方成正比，与导体的电阻R及通电时间t成正比。 ①内容： ②公式： ③单位： 焦耳 符号：J 导体中的电子在电场力作用下做定向运动时，会与金属离子不断碰撞，在碰撞过程中把一部分动能传递给离子，使离子的热运动加剧，导致导体发热。电流越大、电阻越大、碰撞就越频繁、剧烈，导体发热就越多。 电流热效应的微观解释 思考与讨论 电路中的电功与电热是否相等？ 电能全部转化为内能。 特点： 电能只有一部分转化为内能。 特点： 电功=电热 电功≠电热 二、焦耳定律 1、纯电阻电路： 只含有电阻的电路，如电炉、电烙铁、白炽灯等。 电能全部转化为内能。 W=Q 即：UIt =I2Rt 即：U=IR 纯电阻电路，欧姆定律成立。 2、非纯电阻电路： 电路中含有电动机、电解槽等其它转化能量的装置。 电能只部分转化为内能。 W=Q+E其它 即：UIt >I2Rt 即：U>IR 非纯电阻电路，欧姆定律不成立。 例题分析 1、某玩具的直流电动机线圈的电阻一定，在线圈两端加上0.3V的电压时，电流为0.3A,此时因电压过低，电动机不能转动。若在线圈两端施加2V的电压，电流为0.8A,此时电动机正常工作。当正常工作时，该电动机的输入电功率是多少？电动机的输出机械功率是多少？ 解决电功率的问题时要注意判断电路是否为纯电阻电路 分析: 解: 讨论 如果电风扇接通后由于某种原因被卡住，导致扇叶不转动，可能会发生什么现象？ 风扇会很快发热 风扇卡住，电路中电流变大。Q=I2Rt，Q变大 2、如图所示，一台直流电动机所加电压为110V,通过的电流为5A.若该电动机在10s内把一个质量为50kg的物体匀速提高了9m,求电动机的电功率和电动机线圈的电阻。（不计摩擦，取重力加速度g=10m/s2) 解： 例题分析 三 身边的电热 三、身边的电热 1、利用 这些用电器的电阻丝多是采用电阻率较大的材料制成。 三、身边的电热 电阻焊就是在被焊接的金属表面通过电流，利用接触电阻产生热量得到适合焊接的高温，对接触面进行焊接。 三、身边的电热 2、防止 插座与插头之间、电线的连接处如果接触不良。就会产生大电阻，容易发热，甚至迸发火发。 发热机、电动机、变压器等电气设备的绕组都用铜导线绕制而成，电流通过绕组时发热，如果散热为好，就会烧坏绕组的绝缘层，酿成事故； 三、身边的电热 家用电器、如电视、显示器背部要开很多散热孔，计算机的CPU上要安装散热片及风扇等,都是为了防止设备发热而设计的散热方案。 感谢观看！ $$