12-1电路中能量转化
1．关于电功，下列说法中正确的有( )
A．电功的实质是静电力所做的功
B．电功是电能转化为其他形式能的量度
C．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
2．关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝U2R；④P＝Wt，下列叙述正确的是( )
A．公式①④适用于任何电路的电功率的计算
B．公式②适用于任何电路的热功率的计算
C．公式①②③适用于任何电路电功率的计算
D．以上均不正确
3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W”和“20 Ω，40 W”，则它们的额定电流之比为( )
A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D．1∶2 000
4．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是( )
A．电风扇最多 B．电烙铁最多
C．日光灯最多 D．一样多
5．额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W的灯泡两盏，若接在电压为220 V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是( )
6．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UA>UB，则下列说法正确的是( )
A．两灯正常发光时，灯泡的电流IA>IB
B．两灯电阻RA
C．将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA
D．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率PA′
题组二 非纯电阻电路及焦耳定律
7．有一内阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )
A．电解槽消耗的电功率为120 W
B．电解槽消耗的电功率为60 W
C．电解槽的发热功率为60 W
D．电路消耗的总功率为60 W
8．如图264所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则( )
闭合电路中的能量转化
教学目标
1．理解电路中的能量转化情况，即在电路中哪部分发生由什么能转化成什么能的问题．加深对能的转化和守恒定律的认识．
2．掌握分析、计算电路中功率及能量的转化的方法．
教学重点、难点分析
1．对电路中各部分做功情况（什么力做功）、能量转换情况（什么能之间的转化）的分析、理解．
2．认清电源输出功率与效率的联系与区别．
3．对非纯电阻电路中能量转化问题的理解、应用．
教学过程设计
教师活动
一、电路中的功与能
能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律．在电路中能量是怎么转化的？请参照图3-4-1所示电路回答并举例．
学生活动
答：电源是把其它能转化为电能的装置．内阻和用电器是电能转化为热能等其它形式能的装置．如化学电池将化学能转化成电能，而电路中发光灯泡是将电能转化成光、热能．
对于一个闭合电路，它的能量应该是守恒的，但又在不同形式间转化，通过什么方式完成呢？（请结合电动势和电压的定义回答） 答：做功．在电源部分，非静电力做正功W非=q ，将其它形式的能转化成电能．而内阻上电流做功，将电能转化成内能W内=qU′（U′为内阻上的电势降），在外电路部分，电流做功W外=qU（U为路端电压），电能转化成其它形式的能．
这些功与能量间的定量关系如何？
总结：可见，整个电路中的能量循环转化，电源产生多少电能，电路就消耗多少，收支平衡．
答：W非=W内+W外
或q =qU′+qU
二、电功与电热
这部分知识初中学过，可以列出一些问题，让学生回答，教师补充说明即可．
如图3-4-2所示，用电器两端电压U，电流I．
回答：（1）时间t内，电流对用电器做功；
（2）该用电器的电功率；
（3）若用电器电阻为R，时间t内该用电器产生的热量；
（4）该用电器的热功率；
（5）电功与电热是否相等？它们的大小关系如何？为什么？
答：
（1）W=UIt
（2）P=W/t=UI
（3）Q=I2Rt（焦尔定律）
电路中的能量转化
【教学目标】
1．理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3．知道电功率和热功率的区别和联系。
4．通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养分析、推理能力。
【教学重点】
…
电功和电热的计算。
【教学难点】
电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
【教学过程】
一、创设情景，导入新课
教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。
学生举例：
1．电灯将电能转化为内能和光能。
》
2．电炉将电能转化为内能。
3．电动机将电能转化为机械能。
4．电解槽将电能转化为化学能。
教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
二、新课教学
（一）电功和电功率
请同学们思考下列问题：
（1）电场力的功的定义式是什么
*
（2）电流的定义式是什么
答：电场力的功的定义式𝑊=𝑊𝑊。
电流的定义式𝑊=𝑊𝑊
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I。
在时间t通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少
这相于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功
电场力做功的功率是多少
这些公式分别用语言怎么描述
?
教师讲解：
在时间t内，通过这段 电路上任一横截面的电荷量𝑊=𝑊𝑊
在这一过程中，电场力做的功𝑊=𝑊𝑊=𝑊𝑊𝑊
电场力做功的功率为𝑊=𝑊𝑊=𝑊𝑊
电功：电流在这一段电路上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。
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12.1《电路中的能量转化》第2课时 教案
章节名称 必修三 第三章 电能 能量守恒定律
第一节 电路中的能量转化
教学目标 一、物理观念
·学生能从能量的转化和守恒角度分析电动机电路中的能量转化。
二、科学思维
·能利用实验室的器材自主设计小实验。
·在实验基础上进行科学推理，从能量转化和守恒角度总结电路中的能量转化关系。
三、科学探究
·在探究电动机电功率和热功率关系实验中，培养学生的分析概括能力。
·通过严谨的数学推理过程,培养学生严谨的科学态度。
四、科学态度与责任
·引导学生能做到珍惜能源，并培养他们的社会责任意识。
教材分析 “电路中的能量”是人教版新教材中《必修3》第十二章第1节的内容，在第一课时的学习中，学生已经学习了电功和电热的定义和计算公式。第二课时的内容目标为电路中的能量转化，课本上举了电动机的例子来讲述电路中的电能、机械能和内能的转化关系，但是只有理论的推导过程，并没有配套的实验来让同学们进行探究。因此在本节课中，设计了一系列的实验，让学生能够直观地去感受电动机工作过程中所涉及到的能量，并通过测量来计算电动机的电功率、热功率和机械功率。
这是一节科学实验探究课，教材很好地体现了让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。同时，这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切。 2
学情分析 ·在前面的学习中已经有电路设计的基础，在第一课时的学习中，学生已经学习了电功和电热的定义和计算公式。
· 学生有过较多的小组合作的实验经验。
·学生视野广泛，接触过一些零碎的事例，对章节的学习有一定帮助，但有些生活中的经验对于知识的理解是负面的，需要特殊注意。
教学重点
及解决措施 ·测量来计算电动机的电功率、热功率和机械功率。
利用分组实验，演示实验等多种教学资源，让学生全面的参与概念的形成过程和探究过程，进而突出教学重点。
教学难点
