新教材人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律 教案教学设计

第 4 节能源与可持续发展物理观念科学思维科学探究1. 了解各种不同形式的能，知道能量 1. 探究各种形式的守恒定律确定的两类重要事实。

1. 能量守恒定律的理能的转化及守恒定2. 能够叙述能量守恒定律的内容，会解。

律。

核心素2. 应用能量守恒定律 2. 探究能量转化方用能量守恒的观点分析、解释一些实养际问题。

解决问题。

向性及新能源的开3. 了解能量耗散，知道能源短缺和环 3. 能量转化方向性的发及应用。

境恶化问题，增强节约能源和环境保理解。

3. 节能与环境保护护意识。

措施。

知识点一能量守恒定律[ 观图助学 ](1)一个叫丹尼斯·李 (DennisLee) 的美国人在《美国今日》《新闻周刊》等全国性报刊上刊登大幅广告，在全美各地表演，展示其号称无需任何能源的发电机。

你认为这种发电机能造出来吗？(2)如图所示，是自制水轮机。

能量的转化是如何实现的？遵循什么规律呢？能量会被永久地利用吗？1.能量守恒定律内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

2.能量守恒定律意义能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。

它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。

[ 思考判断 ](1) 自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。

( √)(2)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多。

( √)(3)技术足够发达后，永动机就可以制成。

( ×)(4)能量永远不会增加或减少，只能转化或转移。

( √)知识点二能量转移或转化的方向性[ 观图助学 ]各种形式的能量都可以互相转化，你能说出下列现象( 如图所示 ) 中，能量是如何转化的吗？1.能量转化：自然界中存在着各种不同形式的能量，并且各种形式的能量是可以相互转化的，但在大多数情况下，各种形式的能量最终都转化为内能。

12.4能源与可持续发展一、教材分析《能源与可持续发展》是普通高中教科书物理必修第三册第十二章第4节的内容。

本节内容是由“能量转移和能量转化的方向性”、“能源消耗对环境的影响”、“能源与可持续发展”三部分内容组成的。

根据能量守恒定律可知，使用能量的过程中，能量的总量保持不变，那么还会出现能源危机吗？因为能量在转化和转移的过程中具有方向性，把能量转化或转移后，能量不能自动再转化到原来形式或转移到原来的物体，这部分内容学生不太容易理解，是本节教学的难点。

通过了解世界和我国使用能源状况，全世界对能源的需求量在不断增大，并且以不可再生能源为主，所以人类不得不面对能源危机，要实现能源与可持续发展，需要开发和探索各种新能源。

所以了解世界和我国的能源状况是本节的教学重点。

二、学情分析学习本节之前，学生已经学习了能量守恒的知识，为学习本节内容奠定了一定的基础。

因此，可以先让学生回忆能量守恒定律，能量在转化和转移过程中的总量会保持不变，提出问题为什么还会出现能源危机，使学生产生一个矛盾，激发学生的学习兴趣，提出能量转移和转化的方向性的问题。

通过分析实例来说明能量转移和转化的方向性，如汽车散失的热不能收集起来，虽然能量守恒，但散失的能量无法再次被使用。

通过图片、视频等介绍在能源使用过程中对环境造成的危害，通过一些触目惊心的图片，使学生认识到使用能源时要注意环境保护，要辩证地看待能源的使用与环境保护间的关系。

展示我国和世界近年来消耗能源的结构和数量，了解地球上储存的不可再生能源是有限的，人类正面对着能源危机，需要开发和利用新能源来解决这个问题。

结合前面能源使用对环境的影响，提出新能源需要具备哪些特点。

三、教学目标（一）物理观念1.知道能量的转化和转移有一定的方向性。

2.了解我国和世界的能源状况和能源消耗的趋势。

3.了解未来理想能源的特征。

（二）科学思维1.认识能源的利用对环境的影响。

2.能用辨证的观点来看待资源利用与环境保护的关系。

第2节闭合电路的欧姆定律核心素养物理观念科学思维科学探究1.知道什么是电源，了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系。

2.知道电动势的定义式。

3.了解电源的内阻。

4.了解内电路、外电路，知道电动势与内、外电压的关系。

5.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算。

1.通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解，会用电动势的定义式进行简单计算。

2.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，培养逻辑思维能力。

3.会从公式和图像两个角度分析路端电压U与电流I的关系，培养用图像法表述和分析图像问题的能力。

收集信息，了解各种型号的电源、电池，知道同一种类的电池电动势相同，但内阻和容量不同。

知识点一电动势[观图助学](1)如图甲所示，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，A、B之间的高度差很快消失。

在这个过程中，水管中只有一个短暂水流。

怎样才能保持A、B之间稳定的高度差，在A、B之间形成持续的水流呢？(2)如图乙所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极，从而保持正、负极间有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流。

电源是通过什么力做功实现这个功能的？甲乙1.电源(1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

(2)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，在电源外部，静电力做正功，电势能转化为其他形式的能。

2.电动势(1)物理意义：反映电源非静电力做功的本领的大小。

(2)大小：在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。

即E ＝W 非q。

(3)单位：伏特(V)。

(4)大小的决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关。

(5)常用电池的电动势干电池 铅蓄电池 锂电池 锌汞电池 1.5 V2 V3 V 或3.6 V1.2 V3.内阻：电源内部导体的电阻。

课前自主预习一、电功和电功率 1．电功 (1)实质导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，把电能转化为其他形式的能． (2)表达式W ＝UIt .电功的常用单位还有千瓦时，说明其物理含义，并计算1千瓦时等于多少焦． 提示：1千瓦时表示功率为1千瓦的用电器在1小时内所消耗的电能． 1 kW·h＝1 000 W×3 600 s＝3.6×106 J. 2．电功率(1)物理意义：表示电流做功快慢的物理量．(2)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比． (3)公式及单位：P ＝W t＝UI ，其单位为瓦特，符号为W.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，各用什么物理量表示呢？ 提示：不相同，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． 二、焦耳定律1．焦耳定律：电流通过导体时产生的热量(内能)跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比，这一规律叫做焦耳定律．公式表示为Q＝I2Rt.2．热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率，计算公式为P＝I2R.3．纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为内能．4．非纯电阻电路：像含有电动机或电解槽等非纯电阻用电器的电路被称为非纯电阻电路，在非纯电阻电路中，电流做的功除了将电能转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能量．生活中电热的利用主要有哪些实例？提示：电热水器、电饭锅、电烤箱、电焊等．课堂达标演练考点一纯电阻电路与非纯电阻电路1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律遵从欧姆定律I＝UR不遵从欧姆定律：U>IR或I<UR能量转化电流做功全部转化为电热电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等2.电功电热公式 W ＝UItQ ＝I 2Rt适用范围一切电路一切电路大小关系纯电阻电路W ＝Q 非纯电阻电路W >Q3.(1)区别：电功率是指输入某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U 和通过的电流I 的乘积．热功率是指在这段电路上因发热而损耗的功率，其大小决定于通过这段导体中电流强度的平方和导体电阻的乘积．(2)联系：对于纯电阻电路，电功率等于热功率，计算时可用P ＝IU ＝I 2R ＝U 2R中任一形式进行计算．对非纯电阻电路，电路消耗的电功率等于热功率与机械功率等其他形式的功率之和，即电功率大于热功率．不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都用W ＝UIt ，功率都用P ＝UI ，热量都用Q ＝I 2Rt ，热功率都用P ＝I 2R ，若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路．【例1】 规格为“220 V 36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求： (1)接上220 V 的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率． 【审题指导】 审题时应把握以下三点： (1)发热功率为P 热＝I 2R .(2)机械能的功率为：P 机＝P 电－P 热． (3)电动机不转动时，可理解为纯电阻．【解析】 (1)排气扇在220 V 的电压下正常工作时的电流为：I ＝P U ＝36220 A≈0.16 A，发热功率为P 热＝I 2R ＝(0.16)2×40 W≈1 W.转化为机械能的功率为：P 机＝P －P 热＝36 W －1 W ＝35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I ′＝U R ＝22040A ＝5.5 A ，电动机消耗的功率即电功率等于热功率：P 电′＝P 热′＝UI ′＝220×5.5 W＝1 210 W.【答案】 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W 总结提能 排气扇中有电动机，解答有关电动机问题时注意： (1)当电动机不转时可以看成纯电阻电路，P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R均成立．(2)当电动机正常工作时，是非纯电阻电路P 电＝UI >P 热＝I 2R ，U ≠IR ，而有U >IR .(3)输入功率是指电动机消耗的总功率．热功率是线圈上的电阻的发热功率．输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率．三者的关系：UI ＝I 2R ＋P 机．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R ，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和1.0 V ；重新调节R ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ．求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机线圈的电阻．答案：22.0 W 2.0 Ω解析：当电流表和电压表的示数为0.5 A 和1.0 V 时，电动机停止工作，电路中只有电动机的内阻消耗电能，其阻值r＝U 1I 1＝1.00.5Ω＝2 Ω. 当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为2.0 A 和15.0 V ，则电动机的总功率P 总＝U 2I 2＝15.0×2.0 W＝30.0 W ，线圈电阻的热功率P 热＝I 22r ＝2.02×2 W＝8.0 W ，所以P 输出＝P 总－P 热＝30.0W －8.0 W ＝22.0 W.考点二 串、并联电路中电功率的分析与计算1．额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率．当用电器两端电压达到额定电压U 额时，电流达到额定电流I 额，电功率也达到额定功率P 额，且P 额＝U 额I 额．(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．2．串、并联电路中的功率分配 (1)串联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各部分电路电流I 相同，根据P ＝I 2R ，各电阻上的电功率与电阻成正比总功率P 总＝UI ＝U 1＋U 2＋…＋UnI＝P 1＋P 2＋…＋Pn(2)并联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各支路电压相同，根据P ＝U 2R ，各支路电阻上的电功率与电阻成反比总功率P 总＝UI ＝U I 1＋I 2＋…＋I n＝P 1＋P 2＋…＋Pn(3)结论：无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和．1求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比还是反比关系.2当分析用电器的功率问题时，一定要注意用电器的安全，即不要超过用电器的额定电压、额定电流.【例2】 额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的电灯两盏，若接在电压是220 V 的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个( )【审题指导】哪些电路能使A 、B 灯正常发光⇒哪个电路变阻器消耗能量少⇒哪个电路消耗能量最少【解析】 由P ＝U 2R和已知条件可知，R A <R B .对于A 电路，由于R A <R B ，所以U B >110 V ，B 灯被烧毁，两灯不能正常发光．对于B 电路，由于R A <R B ，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小于R B ，所以U B >U并，B灯烧毁．对于C 电路，由于B 灯与变阻器的并联电阻可能等于R A ，所以可能U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．对于D 电路，若变阻器的有效电阻等于A 、B 并联电阻，则U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．比较C 、D 两个电路，由于C 电路中变阻器功率为(I A －I B )×110 V，而D 电路中变阻器功率为(I A ＋I B )×110 V，所以C 电路消耗的电功率最小．【答案】 C总结提能 在研究电路总功率问题时也可以考虑整体法，使问题变的简单，适当选取研究对象，不仅在力学会用，其他地方也可以用．如图所示的电路中，两端电压U 保持不变．若电阻R 1、R 2、R 3上消耗的功率相等，则它们的阻值之比R 1R 2R 3为( C )A ．11 1B ．411C ．14 4D ．122解析：R 2、R 3并联，电压U 相等，由P ＝U 2R可知，P 相等时R 2＝R 3，由U ＝IR 可知I 2＝I 3＝I ，故通过R 1的电流为2I .R 1消耗的功率P ＝(2I )2R 1＝4I 2R 1①R 2消耗的功率P ＝I 2R 2②比较①②得R 2＝4R 1，故R 1R 2R 3＝144，C 正确．课堂达标演练1．(多选)关于电功和焦耳热，下列说法正确的是( ACD ) A ．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt B ．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt C ．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q ＝I 2Rt D ．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q ＝UIt解析：电功的计算式W ＝UIt 适用于任何形式的电路，焦耳热计算式Q ＝I 2Rt 也是普遍适用的，但是只有在纯电阻电路中，电功W 才等于焦耳热Q .2．有一台标有“220 V 50 W”的电风扇，其线圈电阻为0.4 Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是( C )A ．I ＝P U ＝522 A ，Q ＝UIt ＝3 000 JB ．Q ＝Pt ＝3 000 JC ．I ＝P U ＝522 A ，Q ＝I 2Rt ≈1.24 JD ．Q ＝U 2R t ＝22020.4×60 J＝7.26×106 J解析：电流I ＝P U ＝50220 A ＝522A ，电风扇正常工作时产生的电热是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为Q ＝I 2Rt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫5222×0.4×60 J≈1.24 J，故选C. 3.如图所示，已知U AB ＝6 V ，当滑动变阻器触头P 位于正中位置时，额定电压为3 V 的灯泡L 正常发光，当触头滑至最左端时，电灯实际功率为2 W ，求此灯泡的额定功率和变阻器的总电阻．答案：4.5 W 4 Ω解析：设滑动变阻器总电阻为R m ，灯泡电阻为R L ，则根据P 位于正中位置时灯泡正常发光，电压为3 V ，滑动变阻器的电压为3 V ，得R L ＝R m2.P 位于最左端时，变阻器有效电阻 R ′＝R m ＝2R L ，则：U L ＝2 V.故：R L ＝U 2L P L＝222Ω＝2 Ω.灯泡额定功率：P 额＝U 2额R L＝322W ＝4.5 W.变阻器总电阻：R m ＝2R L ＝4 Ω.4．如图所示是额定电压为220 V 的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120 W.(1)要送冷风，选择开关应放在B 位置；要送热风，选择开关应放在A 位置．(均填“A ”“B ”或“C ”) (2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电1 min 电流所做的功是多少？(3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560 W ，则电热丝R 的阻值应为多大？答案：(2)7 200 J (3)110 Ω解析：(1)送冷风时只有电动机工作，送热风时电动机和电热丝都工作，分析可知填B 、A . (2)电流做的功W ＝P 1t ＝120 W×60 s＝7 200 J.(3)电热丝发热功率为P 2＝560 W －120 W ＝440 W.由P 2＝U 2R得电热丝的电阻 R ＝U 2P 2＝220 V 2440 W＝110 Ω.。

第1节 电路中的能量转化[观图助学]电吹风工作时，将电能转化为什么能？电风扇工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？ 1.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 和通电时间t 三者的乘积。

(2)公式：W ＝IUt(3)单位：焦耳，符号为J 。

常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106J 。

2.电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功。

(2)公式：P ＝Wt＝UI 。

(3)单位：瓦特，符号为W 。

(4)意义：表示电流做功的快慢。

[思考判断](1)电流做功的过程中，电能转化为其他形式的能。

(√)(2)电功W＝UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功。

(√)(3)电流通过用电器时，电流做的功越多，说明用电器的电功率越大。

(×)(4)电功率越大，电流做功一定越快。

(√)知识点二焦耳定律[观图助学]用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？1.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)表达式：Q＝I2Rt。

2.热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率。

(2)表达式：P＝I2R。

(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量。

[思考判断](1)电热Q＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。

(√)(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)Q＝I2Rt适用于任何电路求热量。

(√)知识点三电路中的能量转化[观图助学]标有“220 V40 W”的白炽灯泡和“220 V40 W”的电动机，把它们并联后接到220 V的照明电路中，二者都能正常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？1.两种电路(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。

教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《能源与可持续发展》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解能源的分类、特点及其在人类社会发展中的作用，认识能源利用与环境保护的关系，形成可持续发展的能源观。

2.科学思维：通过案例分析，培养学生分析、比较和评价不同能源利用方式的能力，理解能源效率与可持续发展的关系。

3.科学探究：引导学生关注能源领域的最新进展，如可再生能源的开发利用，激发探索未知、追求创新的科学精神。

4.科学态度与责任：培养学生的环保意识和社会责任感，倡导节能减排、绿色生活的理念，为可持续发展贡献自己的力量。

二、教学重点•能源的分类、特点及其对人类社会的影响。

•能源利用与环境保护的关系，可持续发展的能源观。

三、教学难点•理解并评价不同能源利用方式的优缺点，形成科学的能源选择观。

•将可持续发展的理念融入日常生活和未来的职业规划中。

四、教学资源•多媒体教学设备（PPT、视频资料）。

•教材及配套阅读材料，包括能源领域的最新研究成果。

•实物展示或图片资料，如不同类型的能源设备、环境污染案例等。

五、教学方法•讲授法结合讨论法：教师讲解能源基础知识，引导学生讨论能源利用与环境保护的关系。

•案例分析法：选取典型能源利用案例，分析其优缺点，探讨可持续发展的路径。

•自主学习与合作学习相结合：鼓励学生自主查阅资料，小组合作完成研究报告或项目。

六、教学过程导入新课•情境导入：展示一组关于能源利用与环境污染的图片或视频，如煤炭燃烧产生的废气、石油泄漏对海洋生态的破坏等，引发学生对能源利用问题的思考。

提问：“我们日常生活中离不开能源，但能源的利用也带来了哪些问题？我们应该如何面对这些挑战？”新课教学1.能源的分类与特点•讲解能源的分类（如化石能源、可再生能源、核能等），介绍各类能源的特点和主要用途。

•通过图表或动画展示不同能源在地球上的分布和储量情况，帮助学生形成直观的认识。

2.能源利用与环境保护•分析化石能源利用过程中产生的环境问题，如温室效应、酸雨等。

第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化....................................................................................................... - 1 -2.闭合电路欧姆定律....................................................................................................... - 6 -3.实验：电池电动势和内阻的测量............................................................................. - 11 -4.能源与可持续发展..................................................................................................... - 20 -1.电路中的能量转化【教学目标】1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质．2．理解焦耳定律的概念，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．3．理解电功率和热功率．4．会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化．【重点难点】1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质．(重点)2．理解电功和电热的区别，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．(难点)3．理解电功率和热功率．(重点)4．会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化．(难点)【教学准备】教学课件，用电器（带有铭牌）【教学过程】一、导入新课初中我们学习了家庭电路有关的知识，了解了各种用电器在使用的过程中，是把电能转化为其他形式的能量。

这个过程是通过电流做功来实现的。

那么电流做功的实质又是什么呢？二、新课教学1.电功和电功率我们知道电流是电荷定向移动产生的，那电流在做功的时候，就是静电力在做功；导体中的恒定电场对自由电荷的静电力使自由电荷做定向移动，电势能减少，其他形式的能量增加。

拓展课 电能 能量守恒定律综合问题一、纯电阻电路与非纯电阻电路的综合分析1.两种电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点电路中只有电阻元件，只能把电能转化为内能除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器 欧姆定律 遵循欧姆定律I ＝UR 不遵循欧姆定律U >IR 或I <U R能量转化电流做功电能全部转化为电热 电流做功电能除转化为内能外还要转化为其他形式的能 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等2.电功与电热[例1] 如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0.5 Ω，“8 V 16 W”的灯泡L 恰好能正常发光，电动机M 绕线的电阻R 0＝1 Ω，求：(1)路端电压；(2)电源的总功率；(3)电动机的输出功率。

解析 (1)灯泡正常发光，所以路端电压为8 V 。

(2)设干路总电流为I ，则U ＝E －Ir ，得I ＝4 A ，故P 总＝EI ＝40 W 。

(3)又I L ＝P U ＝168A ＝2 A故I M ＝I －I L ＝2 AP M 总＝UI M ＝8×2 W＝16 WP M 出＝P M 总－I 2M R 0＝16 W －22×1 W＝12 W 。

答案 (1)8 V (2)40 W (3)12 W方法凝炼(1)在任何电路中，P 电＝UI 、P 热＝I 2R 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 都适用。

(2)处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”找等量关系求解。

(3)在非纯电阻电路中，U 2Rt 既不表示电功也不表示电热，是没有意义的。

[针对训练1] 如图所示电路中，电源的电动势E ＝110 V ，电阻R 1＝21 Ω，电动机的内阻R 0＝0.5 Ω，开关S 1始终闭合，当开关S 2断开时，电阻R 1消耗的电功率P 1＝525 W ；当开关S 2闭合时，电阻R 1消耗的电功率P 2＝336 W ，求：(1)电源的内阻r ；(2)当开关S 2闭合时，电动机输出的机械功率P 出。

能量量子化【教学目标】一、知识与技能1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。

2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。

3．了解能量子的概念。

二、过程与方法1．了解微观世界中的量子化现象。

2．比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。

3．体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

三、情感、态度与价值观1．领略自然界的奇妙与和谐。

2．发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘.3．体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

【教学重点】能量子的概念.【教学难点】能量子的概念。

【教学过程】一、复习提问、新课导入教师:介绍能量量子化发现的背景：19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能.在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程.另外还找到了力、电、光、声……等都遵循的规律-—能量转化与守恒定律.当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。

他们认为物理学已经发展到头了.1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了.”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家,就在上面提到的文章中他还讲到:“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。

"这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。

然而，事隔不到一年(1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。

经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。

正可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。

点出课题：我们这节课就来体验物理学新纪元的到来――能量量子化。