高中物理 第3章 恒定电流 第3节 电功与电热教案 鲁科版必修第三册-鲁科版高二第三册物理教案VIP免费

第3节电功与电热核心素养物理观念科学态度与责任能理解电功、电功率及焦耳定律的内涵；能用焦耳定律解释生产、生活中的电热现象，能解决一些电热问题。具有与恒定电流相关的能量观念。能体会电能的使用对人类生活和社会发展的影响。知识点一电功和电功率[观图助学]电熨斗通电时发热，电动机通电时对外做功，这两种电器的内能、机械能都是电能转化而来的。能量的转化是通过电流做功实现的。1.电功(1)自由电荷在电场力的作用下定向运动而形成电流，电场力对自由电荷做的功，称为电功。(2)公式：如果电路两端的电压是U，电流为I，在时间t内电流做的功W＝UIt。2.电功率：单位时间内电流所做的功就叫做电功率。用公式表示为：P＝＝UI，单位：瓦特(W)。知识点二焦耳定律1.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻及通电时间成正比。这就是焦耳定律。(2)公式：Q＝I2Rt。(3)在只含电阻的纯电阻电路中，由U＝IR，可推得Q＝t。2.纯电阻电路与非纯电阻电路(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电热。(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，电能除部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能。(3)纯电阻电路中：W＝Q；P＝P热；非纯电阻电路中：W＝Q＋E其他>Q；P＝P热＋P其他>P热。[思考判断](1)电功率越大，电功越大。(×)(2)1千瓦时＝3.6×106J。(√)(3)非纯电阻电路中，电热的表达式是Q＝I2Rt。(√)(4)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。(×)(5)根据I＝可导出P＝，该公式可用于任何用电器。(×)知识点三身边的电热1.电流热效应的应用如电热水器、电饭锅、电刻笔、电焊等都是利用电流的热效应工作的。2.电流热效应的危害如果插头和插座之间接触不良会迸出火花。在输电线路中由于电热，降低电能的传输效率电流过大，散热不好，还会烧坏电线的绝缘层，引起漏电、触电等事故。研究电路中的能量转化关系，首先应该研究电流做的功，即电功。电功的微观解释当给导体两端加上电压后，导体内部产生电场，在静电力作用下，自由电荷定向移动就形成了电流，静电力对自由电荷做功，也是电场力对移动电荷做功，在直流电路部分，就称为电功。通过静电力做功，用电器把电能转化成了各种各样的能量，服务于我们现在的生活。电功率是衡量用电器做功快慢的物理量电热的微观解释在自由电荷定向移动时，由于导体中金属离子的存在，自由电荷不断地与金属离子发生碰撞，使得金属离子的运动加剧，从而使导体温度升高，即产生了电热，这一过程中电能转化为内能，电热的多少反映了电能转化为内能的多少。(1)纯电阻电路的模型及能量转换关系(2)非纯电阻电路的模型及能量转换关系核心要点电功和电功率[要点归纳]1.对电功的理解(1)从能的角度看，电流做功的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。(2)从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功。2.对电功率的理解(1)电功率表示电流做功的快慢或用电器消耗电能的快慢。(2)公式P＝＝UI对任何电路都适用。3.额定功率和实际功率(1)额定功率：用电器正常工作时所消耗的功率，当用电器两端的电压达到额定电压或电流达到额定电流时，用电器达到额定功率。P额、I额、U额其中一个达到额定值，则另外两个也为额定值。(2)实际功率：用电器在实际电压下电流做功的功率，一般情况下，为保证用电器的安全，实际功率应小于或等于额定功率。[试题案例][例1](多选)下列关于电功和电功率的说法中，正确的是()A.用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B.电功是电能转化为其他形式能的量度C.白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率D.电功率越小，则电流做功越少解析用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用电器本身的结构决定的，与实际电流和实际电压无关，故A项错误，C项正确；功是能量转化的量度，电功是量度电能转化成其他形式能量的物理量，所以B项正确；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与通电时间有关，D项错误。答案BC[针对训练1]一白炽灯泡的额...