沪科版高中物理选修31学案第4章探究闭合电路欧姆定律44电路中的能量转化与守恒学案 含答案.docx
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沪科版高中物理选修31学案第4章探究闭合电路欧姆定律44电路中的能量转化与守恒学案含答案
4.4 电路中的能量转化与守恒
学习目标
知识脉络
1.理解电功与电热的区别与联系,知道焦耳定律.(重点)
2.理解电功与电功率,掌握电源的几个功率与效率.(重点、难点)
3.知道常见用电器及其能量转化的情况,了解电路中能的转化与守恒,树立节约用电的意识.
电功与电热的关系分析
1.电功的公式:
W=UIt.
2.电功率计算公式:
P=UI.
3.焦耳定律:
Q=I2Rt.
4.热功率计算公式:
P=I2R.
5.P=UI是某段电路的电功率,P=I2R是这段电路上的热功率,纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中电功率大于热功率.
1.电功率越大,相同时间内电流做的功越多.(√)
2.根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式,因此电功和电热是完全相同的.(×)
3.纯电阻电路和非纯电阻电路工作时能量转化情况相同,都是把电能转化为内能.(×)
理发店里的吹风机能够吹出热风,使头发很快变干.吹风机上的电功率和热功率是否相等?
【提示】 吹风机的电路是非纯电阻电路,故电功率和热功率不相等.
如图441所示,电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V 12W”,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω.
图441
探讨1:
灯泡L上流过的电流是否可以用IL=
求解?
为什么?
【提示】 不可以.因为有电动机工作的电路不是纯电阻的电路.
探讨2:
若灯泡恰好正常发光,则电动机消耗的功率和发热功率各多大?
【提示】 P=IMUM=
(U-UL)=12W.
P热=I
RM=(
)2·RM=2W.
1.纯电阻电路和非纯电阻电路
纯电阻电路
非纯电阻电路
元件特点
电路中只有电阻元件
电路中除电阻外,还包括能把电能转化为其他形式能的用电器
电流、电压、电
阻三者的关系
遵循欧姆定律I=
不遵循欧姆定律,U>IR或I<
能量转化形式
电流做功,电能全部转化为内能:
W=Q=UIt=I2Rt=
t
电流做功,电能转化为内能和其他形式的能量:
电功W=UIt,
电热Q=I2Rt,
W=Q+W其他
元件举例
电阻、电炉丝、白炽灯
电动机、电解槽
2.电功与电热的区别与联系