沪教版高中物理选修3-1 4.4电路中的能量转化与守恒_学案1

电路中的能量转化与守恒

学习目标 1．掌握电功、电功率、电热的概念及计算。2．知道电流的热效应，能区分电热和电功。3．理解纯电阻电路与非纯电阻电路的特点。4．知道电源的总功率、输出功率及内阻上的热功率。
学习重点 1．电功与电热的关系。2．电路中的能量转化与守恒。
学习难点 1．电功与电热的关系。2．电路中的能量转化与守恒。
学习过程
自主学习 1．电功 （1）实质：电流做的功，实质上是 移动电荷做的功。（2）表达式：设加在一段电路两端的电压为U，流过电路的电流强度为I，则t时间内流过电路的电荷量Q= ，电场力移动电荷做的功W= ，t时间内电流做功W= 。（3）单位：1度= kw。h= J（4）意义： 2．电功率（1）定义： （2）公式：P= （3）单位： （4）物理意义： 3．焦耳定律（1）纯电阻电路：只含白炽灯、电炉等电热元件的电路。(在纯电阻电路中，电场力做功几乎全部转化为内能（热能）)（2）焦耳定律：（电热） （3）热功率： 4．电功和电热的比较 对于任何电路而言：电流做功W=UIt，电流产生的热Q=I2Rt。 （1）在纯电阻电路中，由于U=IR，因此，UIt= I2Rt，即电流做的功全部转化为电热。 （2）在非纯电阻电路中（含电动机，电解槽的电路），电流做的功只有很少一部分转化为电热，绝大部分转化为其他形式的能。因此，W>Q，即UIt>I2Rt，根据能的转化和守恒定律知：在非纯电阻电路中满足UIt= I2Rt + E(其他)。即电功W=Q+E5．明确电源的几个功率 （1）电源的总功率： ； （2）电源的热功率： ；（3）电源的输出功率： ； （4）电源的效率： 。
合作探究 【案例1】分析教材里的案例，写出完整的解题过程 【案例2】分析教材内案例，写出完整的解题过程 通过对案例二的分析和计算，你得到了哪些启发？
达标检测 1．(考查点：影响电功率的因素)一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率( )A．等于36 W B．小于36 W，大于9 WC．等于9 W D．小于36 W2．(考查点：电功率的计算)三个电阻分别标有“100 Ω，4 W”“200 Ω，2 W”“50 Ω，8 W”，将它们串联起来，允许通过的最大电流为________ A，允许消耗的最大总功率为________ W。(不考虑温度对电阻的影响)3．(考查点：纯电阻和非纯电阻电路的分析)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率4．(考查点：电功率的计算)如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1．R2．R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3( )A．1∶1∶1 B．4∶1∶1C．1∶4∶4 D．1∶2∶2




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