12.1电路中的能量转化说课课件（35张PPT）

高中物理人民教育出版社

必修第三册

第十二章第

1

节电路中的能量转化教材内容 学情分析目标制定 学习过程 板书设计教材内容学情分析目标定制学习过程教材内容板书设计教材内容学情分析目标定制学习过程教材内容板书设计教材内容电路中的能量转化电功 焦电功率 耳定律电路中的能量转化电路中的能量转化学情分析目标制定学习过程教材内容板书设计能量守恒定律具体表现，是电学和能量观点的有机融合。课本知识与实际生活的联系选择性必修2

《电磁感应》《交变电流》知识铺垫推导过程符合高中学生的思维由形象到抽象的转变特点教材内容学情分析学情分析目标制定学习过程教材内容板书设计学情知识储备初中已经学习了简单电路的相关知识，电功和电功率的计算式已经掌握，这为本节知识的学习打好了基础。认知现状学生对电流做功的实质理解不够透彻，对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，理论推导存在一定的困难，这是本节课的学习障碍。学情分析学情分析目标制定学习过程教材内容板书设计学情分析教学目标观察演示实验分析归纳总结

情境创设

启发引导 教师主导学生主体

归纳分析

任务驱动教、学、做、说探究学习一体化教法学法目标制定学情分析目标制定学习过程教材内容板书设计物理学科核心素养物理观念、

科学思维、

科学探究、

科学态度与责任建构主义理论学习是一个意义建构的过程，一方面将新知识与原有知识联系起来，一方面，原有知识会因新知识发生调整。理论依据目标制定学情分析目标制定学习过程教材内容板书设计1

、知道电流做功的实质，从电能转化的角度建立电功和电功率的概念；掌握电热和热功率表达式的推导思路和过程。 3

、知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的应用，并用所学知识解释生活中电能转化现象，培养节能意识。学生主体2

、通过对电动机电路的探究，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路，提高学生分析论证能力，帮助形成科学思维和方法。010203物理观念科学态度与责任科学思维科学探究重点与难点学习重点学习难点区别并掌握电功和电热、电功率和热功率的表达式推导和计算。体会用能量转化和守恒的观点来区分纯电阻电路和非纯电阻电路。突出重点： 紧扣能量观点，注重推导过程突破难点： 对比演示实验，引导归纳总结学情分析目标制定学习过程教材内容板书设计学习过程学情分析目标制定学习过程教材内容板书设计学习过程1复习巩固

温故知新

2创设情景

引发问题3理论推导

建立概念4实验探究

总结规律5联系实际

学以致用•我们知道，在电路中使用不同的用电器，往往会有不同的能量转化。回顾生活中用过的用电器，说明用电器将电能转化成怎样的能量？烧水壶通电时，电能转化为内能；电动机通电时，电能转化为机械能；蓄电池充电时，电能转化为化学能。思考：用电器工作时，电能转化为其他形式能，是什么做功？自由电荷受到导体中恒定电场的静电力作用自由电荷在静电力的作用下做定向移动电流做功的实质是什么呢？即：电场力对自由电荷做功，也称为电流做功，简称电功。如图，在一段电路中，电路两端电压为

U

，在

t

时间内，定向移动电荷量为

q

，则移动电荷静电力做多少功？若电路中的电流为

I

，又可以怎样表示静电力做功？静电力做的功为：即：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积．你对电功有怎样的理解？电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。意义：电流做功的过程是电势能转化为其他形式的能的过程，即电功是电势能（电能）转化为其他形式的能的量度某同学发现家里的电炖锅上有两个档位，分别是快炖和慢炖，这两个档位的本质区别是什么呢？这位同学说两个档位的电功不同，这种说法正确吗？区别：反映电流做功快慢不同电功率2

．电功率（

3

）单位：国际单位制：瓦（

W

），常用单位：千瓦（

kW

）（

4

）物理意义：电功率表示电流做功的快慢．（

2

）表达式：（比值定义法）=U

I

（任何电路）

（

1）定 电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫做电功率义：初中，我们已学习了焦耳定律，回顾一下，焦耳定律的内容？焦耳定律是实验定律、还是理论推导定律？焦耳定律内容表述：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。英国物理学家焦耳做了大量实验，于

1840

年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”。（

1

）电流在电路中做的功

W 等于这段电路产生的热量

Q,即Q＝W

＝

电流做功的特点电能全部转化为导体的内能tUIt（

2

）由欧姆定律

U ＝

IR

，可以得到Q热量

Q 的表达式：

Q ＝

I2RtI

2R（

3

）电流通过导体发热的功率：

P

P=UIP＝

I2R没有对电路有任何的限制P 指电流做功的功率要求电流做功，电能全部转化为内能。P 指电流通过导体发热的功率归纳比对消耗电能和产生热量相等吗？电吹风 电风扇 电动机结论：以上用电器，消耗电能大于产生的热量，电功率大于热功率观察电动机转动和不转动两种情况下，电压表示数相同时，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。演示实验电动机卡住不转动观察电流表示数电动机通电转动观察电流表示数用欧姆表测量电动机的线圈电阻为

19

Ω

，电动机转动，两端所加电压为

2.0

V

时，通过电流为

0.020

A

。电动机用手捏住不转动，两端所加电压仍为

2.0

V

，通过电流为

0.098

A

。电动机在转动和不转动两种情形下电功率和热功率各是多少？请判断线圈电阻

R

与

U/I

的系。电动机状态电压表示数

U/V电流表示数

I/A电功率

P

电

/W热功率P

热/W电阻

R/Ω转动2.00.0200.04000.007619100卡住不转动2.00.0980.19600.18251920.4结论：电动机转动时，欧姆定律不成立

.如何计算电动机通电转动时对外做功的功率？纯电阻电路只含有电阻的电路

,

如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，电能全部转化为热能

,

电功等于电热。满足欧姆定律非纯电阻电路当电流通过时，电路消耗的电能大部分转化为其他形式的能

,

小部分不可避免地转化为内能

,

电功大于电热。不满足欧姆定律随堂检测一台电动机，线圈的电阻是

0.4Ω

，当它两端所加的电压为

220V

时，通过的电流是

5A

。试求：P电

=UI=220×5W=1100WP热

=I2R=52×0.4W=10WP电=P机

+P机P热

=P电热—

P =1100W－

10W=1090W电动机的电功率电动机的热功率电动机的机械功率随堂检测图为某款电吹风电路图，主要由电动机

M

和电热丝

R

构成．电动机内阻为r=40Ω

，

已知电吹风额定电压为

220V

，

吹冷风时电吹风的功率为110W

，吹热风时电吹风的功率为

990W

．关于该电吹风，下列说法正确的是（

）A

．电热丝的电阻约为

48.9ΩB

．电动机工作时的电流为

5.5AC

．当电吹风吹热风时，电热丝

每分钟消耗的电能为59400JD

．电动机的机械功率为

100W玩具电风扇

1

台、干电池

2

节、电压表和电流表各

1

只、导线若干。请