课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ024
学科
物理
年级
高二
学期
1
课题
电路中的能量转化
教科书
书名：
普通高中教科书物理（必修三）
出版社：人民教育出版社
出版日期：2019年6月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
课后练习
1.在直流电路中，两个电阻的阻值之比R1∶R2＝2∶1，通过的电流之比I1∶I2＝2∶1，则在相等时间内两个电阻产生的热量之比Q1∶Q2为( )
A．1∶1
B．2∶1
C．4∶1
D．8∶1
2.有一个电风扇，额定电压为U，额定功率为P，电动机线圈的电阻为R，把它接入电路中，电风扇正常工作，以下几种计算时间t内产生热量的方法中正确的是( )
A．Q＝
B．Q＝Pt
C．Q＝2·Rt
D．以上三种方法均正确
3.小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间t内消耗的电能为W。设小芳家的供电电压为U，总电流为I，上述电器的总电阻为R，总功率为P。下列关系式正确的是( )
A．P＝
B．W＝I2Rt
C．I＝
D．P＝
4.某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是
电吹风额定电压220V电吹风额定功率热风时：990W冷风时：110W
A．开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风
B．该电吹风中电动机的内电阻为440Ω
C．吹热风时电热丝的功率为990W
D．吹热风时通过电热丝的电流为4A
5.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r。当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是
A．电动机的额定电压为IR
B．电动机的输出功率为IE-I2R
C．电源的输出功率为IE-I2r
D．整个电路的热功率为I2（R0
+R
+
r）
答案：
D
C
D
D
CD课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ024
学科
物理
年级
高二
学期
1
课题
电路中的能量转化
教科书
书名：普通高中教科书物理必修（第三册）
出版社：人民教育出版社
出版日期：2019年6月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
从功和能角度建立电功和电功率的概念
推导焦耳定律表达式，并对比电功和电热的区别与联系
会用电功和焦耳定律解决实际电路问题，尤其是电动机问题。
课前学习任务
【学习任务一】
复习并回答功和能有什么关系，并举例重力做功、合力做功、电场力做功过程哪些能量发生变化。
【学习任务二】
复习静电场中的能量，回答静电场中电场力做功和电势能变化之间有什么关系？
【学习任务三】
可以查阅一些家用电器的说明书，提取用电器参数并解释其物理意义。
课上学习任务
【学习任务一】
想一想：
1．在高一学习中，我们已经学习了功和能的关系，请同学们思考：功和能有什么关系？
2．那用电器在工作时，电能转化为其他形式能，是什么力做功使电能减少呢？
【学习任务二】
1．电路两端电压为U，电路中电流大小为I，电荷从左向右定向移动，经过这段电路时间记为
。请同学们尝试推导电功表达式。
2．通过电热水器的电流大小为I，加热管的电阻大小为R，电热水器通电时间为t，推导电热水器产生的热量表达式。
【学习任务三】
1．电热水器消耗的电能等于导体内能的增加，所有用电器的工作过程中能量转化都是如此吗？电功和产生热量一定相等吗？例如前面举例中谈及的电吹风机，它在工作时，消耗的电能等于增加的内能吗？
电动机实验
2．电动机转动和不转动情况下，电压表示数相同时，两次电流大小关系。分析说明电动机在转动和不转动两种情形下的电功率和热功率关系。
【学习任务四】
一位同学在家中找到了一份洗衣机的说明书，翻到了洗衣机的相关参数这一页。他注意到了这三项内容，耗电量，每工作一个周期耗电量的单位是千瓦时，还注意到这样两个功率值，洗涤消耗功率，和加热消耗功率，对此提出了两个疑问：
（1）kWh是能量单位还是功率单位？
（2）经过进一步研究说明书，经查询电路发现该洗衣机加热洗涤是在原电动机电路基础上并联一个电阻丝进行加热能否估算一下该洗衣机在加热洗涤时，所用加热的电阻丝的电阻约为多少？
推荐的学习资源
书籍《科学家讲的科学故事21：焦耳讲的能量的故事》
