課   題12.1 電路中的能量轉(zhuǎn)化教 學(xué) 目 標(biāo)     通過(guò)實(shí)例，理解電能轉(zhuǎn)化為其他形式能是通過(guò)電流做功實(shí)現(xiàn)的。    通過(guò)推導(dǎo)的電功公式和焦耳定律，理解電功、電功率和焦耳定律，用焦耳定律解釋生活、生產(chǎn)的相關(guān)現(xiàn)象。    能量角度分析純電阻和非純電阻電路的能量轉(zhuǎn)化，理解電功和電熱。重  點(diǎn)通過(guò)推導(dǎo)的電功公式和焦耳定律，理解電功、電功率和焦耳定律，用焦耳定律解釋生活、生產(chǎn)的相關(guān)現(xiàn)象。難  點(diǎn)能量角度分析純電阻和非純電阻電路的能量轉(zhuǎn)化，理解電功和電熱。教     學(xué)     過(guò)     程一、情境引入師：電水壺、燈泡、風(fēng)扇都是生活中常用的用電器，要想它們工作，我們還需要電源。用電器將電能轉(zhuǎn)化為其他能，是通過(guò)靜電力做功；電源將其他能轉(zhuǎn)化為電能，以此給用電器供電，它是通過(guò)非靜電力做功。生活中常用的電器還有電爐，它將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能；充電電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和內(nèi)能；音響將電能轉(zhuǎn)化為聲能和內(nèi)能。問(wèn)：如何度量用電器消耗的電能呢？今天我們來(lái)學(xué)習(xí)一下。二、新課教學(xué)師：電路中消耗的電能要看電場(chǎng)力做功多少，因此電場(chǎng)力做功是電能的量度，而電場(chǎng)力做功在電路中要看電流做的功，電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力做功，自由電荷在靜電力作用下定向移動(dòng)，結(jié)果是電荷的電勢(shì)能減少，其他形式的能增加。因此，電場(chǎng)力做功是W = qU，而q = It，教      學(xué)      過(guò)      程所以，電場(chǎng)力做功為W = UIt，這就是電功。電表中還有一個(gè)表示電功的單位——度，1kW·h = 3.6×106J，電功率就是單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，，表示電流做功的快慢，也是比值定義法。師：如果電路中只有一個(gè)電爐，那么電功等于電能，而電能全部用來(lái)生熱等于熱量，稱為電熱，Q = I2Rt，這就是焦耳定律，熱功率就是導(dǎo)體在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量。對(duì)于這個(gè)電路來(lái)說(shuō)，電功等于電熱，因此我們推導(dǎo)處U = IR，這是歐姆定律的變形，所以，歐姆定律只適用于純電阻電路。像電動(dòng)機(jī)、充電電池、音響把電能不僅轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，還轉(zhuǎn)化成其他形式的能，因此都是非純電阻電路。家用電器常見(jiàn)的純電阻有熱水器、烤箱、電烙鐵、電熱毯、白熾燈，非純電阻有電風(fēng)扇、無(wú)人機(jī)、破壁機(jī)、電吹風(fēng)、電腦、電冰箱。電流做功是消耗電能的過(guò)程，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能。純電阻電路電流做功全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能，W = Q，推導(dǎo)出U = IR；非純電阻電路電流做功部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的額內(nèi)能，W > Q，推導(dǎo)出U > IR，所以U = IR只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。師：例1：如果電路是非純電阻電路，則電功率大于熱功率，U > IR，所以A、B不適用；熱功率就是流過(guò)電阻的電流平方乘以電阻大小，所以A正確。例2、例3、例4。三、課堂小結(jié)教  后  反  思本節(jié)課是電路中的能量問(wèn)題，涉及的內(nèi)容不多，但是還需要學(xué)生進(jìn)一步理解，可以多做點(diǎn)題，多給學(xué)生講思路。
 

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高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)電子課本

1 電路中的能量轉(zhuǎn)化

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