2017-2018学年沪科版高中物理选修3-1第4章探究闭合电路欧姆定律4.4电路中的能量转化与守恒学案

4.4　电路中的能量转化与守恒 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.理解电功与电热的区别与联系，知道焦耳定律．(重点) 2．理解电功与电功率，掌握电源的几个功率与效率．(重点、难点) 3．知道常见用电器及其能量转化的情况，了解电路中能的转化与守恒，树立节约用电的意识. 电 功 与 电 热 的 关 系 分 析 1．电功的公式：W＝UIt. 2．电功率计算公式：P＝UI. 3．焦耳定律：Q＝I2Rt. 4．热功率计算公式：P＝I2R. 5．P＝UI是某段电路的电功率，P＝I2R是这段电路上的热功率，纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中电功率大于热功率． 1．电功率越大，相同时间内电流做的功越多．(√) 2．根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此电功和电热是完全相同的．(×) 3．纯电阻电路和非纯电阻电路工作时能量转化情况相同，都是把电能转化为内能．(×) 理发店里的吹风机能够吹出热风，使头发很快变干．吹风机上的电功率和热功率是否相等？ 【提示】　吹风机的电路是非纯电阻电路，故电功率和热功率不相等． 如图4­4­1所示，电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V　12 W”，电动机线圈的电阻RM＝0.50 Ω. 图4­4­1 探讨1：灯泡L上流过的电流是否可以用IL＝求解？为什么？ 【提示】　不可以．因为有电动机工作的电路不是纯电阻的电路． 探讨2：若灯泡恰好正常发光，则电动机消耗的功率和发热功率各多大？ 【提示】　P＝IMUM＝(U－UL)＝12 W. P热＝I)2·RM＝2 W. RM＝( 1．纯电阻电路和非纯电阻电路 纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 电路中只有电阻元件 电路中除电阻外，还包括能把电能转化为其他形式能的用电器 电流、电压、电 阻三者的关系 遵循欧姆定律I＝ 不遵循欧姆定律，U>IR或I< 能量转化形式 电流做功，电能全部转化为内能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t 电流做功，电能转化为内能和其他形式的能量： 电功W＝UIt， 电热Q＝I2Rt， W＝Q＋W其他 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯 电动机、电解槽 2.电功与电热的区别与联系 (1)纯电阻电路：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t， P电＝P热＝UI＝I2R＝. (2)非纯电阻电路：电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，W>Q；电功率P