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高中物理【电路中的能量转化】教案知识点

学习目标要求核心素养和关键能力

1.物理观念

1.理解电功、电功率和热功率的概念。

能够区别电功和电热、电功率和热

2.掌握焦耳定律的内容。

功率。

3.能够运用能量守恒定律分析电路的能量转化情况。

2.关键能力

4.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的区别。

运用能量观点分析电路问题。

一电功和电功率

1．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。

2．电功

(1)定义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、

通电时间t三者的乘积。

(2)公式：W＝UIt。

(3)单位：国际单位是焦耳，符号是J。

3．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。

W

(2)公式：P＝＝UI。

t

(3)单位：国际单位是瓦特，符号是W。

二焦耳定律

1．内容：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。

2

2．表达式：Q＝IRt。

3．热功率

(1)意义：表示电流发热快慢的物理量。

(2)定义：单位时间内的发热量。

Q

2

(3)公式：P＝＝IR，单位是瓦特(W)。

热t

三电路中的能量转化

1．电动机工作时的能量转化

(1)能量关系：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：电动机消耗的功率P等于电动机的输出功率P与电动机损失的功率P

电机

2

之和，即P＝P＋P，P＝UI，P＝IR。

损电机损电损

2．电池充电时的能量转化

电池从电源获得的能量一部分转化为化学能，还有一部分转化为内能。

对电功和电功率的理解

(1)如图所示，

电路中电流为I，通电时间为t，那么在这段时间内通过这段电路任一截面的电荷量是

多少？如果这段电路两端的电势差是U，静电力做的功是多少？

提示：在这段时间内通过这段电路任一截面的电荷量为q＝It。静电力做的功W＝Uq＝

UIt。

(2)电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？

提示：不相同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。电流做

功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表示。电流做功的多少与做功的时间和做功

的快慢有关。

1．对电功的理解

(1)从力的角度看，电流做功的实质是静电力对自由电荷做功。

(2)从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功的大小量度

了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少。

(3)电功W＝UIt＝qU对任何电路都适用。

2．对电功率的理解

W

(1)电功率P＝＝UI对任何电路都适用。

t

(2)额