【教案】電路中的能量轉(zhuǎn)化+教案高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

課題12.1電路中的能量轉(zhuǎn)化教學(xué)目標(biāo)通過實例，理解電能轉(zhuǎn)化為其他形式能是通過電流做功實現(xiàn)的。通過推導(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。重點通過推導(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；電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(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：如何度量用電器消耗的電能呢？今天我們來學(xué)習(xí)一下。二、新課教學(xué)師：電路中消耗的電能要看電場力做功多少，因此電場力做功是電能的量度，而電場力做功在電路中要看電流做的功，電流做功的實質(zhì)是導(dǎo)體中恒定電場對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，結(jié)果是電荷的電勢能減少，其他形式的能增加。因此，電場力做功是W=qU，而q=It，教學(xué)過程所以，電場力做功為W=UIt，這就是電功。電表中還有一個表示電功的單位——度，1kW·h=3.6×106J，電功率就是單位時間內(nèi)電流所做的功，P電師：如果電路中只有一個電爐，那么電功等于電能，而電能全部用來生熱等于熱量，稱為電熱，Q=I2Rt，這就是焦耳定律，熱功率就是導(dǎo)體在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量。對于這個電路來說，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。像電動機、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、無人機、破壁機、電吹風(fēng)、電腦、電冰箱。電流做功是消耗電能的過程，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)