电路中的能量转化导学案--高一下学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

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1、12.1电路中的能量转化【学习目标】1理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。2理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。3知道电功率和热功率的区别和联系。4通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养分析、推理能力。【学习重点】电功和电热的计算。【学习难点】电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。【学习过程】一、导入新课列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。1电灯将_转化为_。2电炉将_转化为_。3电动机将_转化为_。4电解槽将_转化为_。猜想：电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关？二、新课学习（一）

2、电功和电功率思考：（1）电场力的功的定义式是什么？（2）电流的定义式是什么？如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I。在时间t通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少？这相于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？电场力做功的功率是多少？这些公式分别用语言怎么描述？总结如下：1电功（W）（1）表达式：_。（2）单位：国际单位制中：_。（3）物理意义：_。2电功率（P）（1）定义：_。（2）表达式：_。（3）单位：国际单位制中：_。（4）物理意义：_。3额定功

3、率和实际功率用电器铭牌上所标称的功率是_，用电器在实际电压下工作的功率是_。用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。（二）焦耳定律1焦耳定律：_。表达式：_。2热功率：_，表达式为_。（三）电路中的能量转化总结：纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电流、电压、电阻的关系能量转化形式可应用的公式例题：规格为“220V，1000W”的电炉，求：电炉正常工作时，通过电阻丝的电流；电炉的电阻。巩固练习一、单选题1USB电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电。目前，USB电风扇已经成了上班族、学生党的常备利器。若USB风扇正常工作时内部电机两端电压为U，

4、输入电流为I，则以下说法正确的是（）A电机的电阻为B电机产生焦耳热的功率为UIC电机输出机械功率小于UID电机消耗的电功率小于UI2小电珠与电动机并联接入电路，两者均正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2则（）ABCD3一台电动机线圈的电阻为，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为，则这台电动机正常工作产生的焦耳热为（）ABCD4一般家用电冰箱一天消耗的电能约1度（1度1），此能量最接近下列哪个用电器正常工作时，一直使用一天消耗的电能（）A一只照明的电灯B一台空调C一台电磁炉D一只微波炉5图为两段由同种材料制成的长

5、度相同、粗细不同的电阻丝和的伏安特性曲线。关于这两段电阻丝，以下判断正确的是（）A电阻丝较细B电阻和的阻值之比3：1C若将电阻丝和串联在一起接入电路，两端的电压较大D若将电阻丝和并联在一起接入电路，消耗的电功率较大6在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为U=10V，滑动变阻器的总电阻R0=20，滑动触头P可在a、b两端点间滑动，定值电阻R=10，则触头P位于a、b连线的中点时，电阻R消耗的功率是（）A10WB2.5WCWDW7用充电宝给手机电池充电时，充电宝输出电能转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如图所示。在充电开始后的时间t内，充电宝的输出电压U和输出电流I都可认为是恒定的，若手机

6、电池的内阻为r，则t时间内（）A充电宝输出的电流为B充电宝输出的电功为C手机电池产生的焦耳热为D手机电池储存的化学能为8如图所示的“52暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能于一体而受热捧，下表中列出了这种产品的几个主要参数：产品名称52暖手充电宝重量285g尺寸7468.533.8（mm）电池容量5000 输入DC5V/2.5A（最大）输出DC5V/2A（最大）发热温度52发热功率2.0W根据上述信息，下列说法正确的是（）A5000的是能量单位B参数“DC5V”中“DC”指交流电C以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作2个小时D该产品仅用作暖手，理论上可持续工作12.5小时9小明同学家里购

7、买了一款扫地机器人，如图所示，小明同学仔细检查了这款扫地机器人，发现铭牌上标有如下表所示数据，则该扫地机器人（）主机基本参数 产品尺寸电池锂电池质量无线连接智能快述工作额定电压工作额定功率A额定工作电流为B是能量单位C若当剩余电量减少为电池容量的时，机器人会主动寻找充电器充电，则充满电后正常工作的时间为D以额定电流工作时每分钟消耗电能为二、多选题10电饭煲工作时有两种状态：一种是煲内水烧干前的加热状态，另一种是煲内水烧干后的保温状态。如图所示是电饭煲电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关下列说法正确的是（）A当开关S接通时电饭煲为保温状态，当开关S断开时电饭煲为加热状态B当开关S接通时电饭煲

8、为加热状态，当开关S断开时电饭煲为保温状态C要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半，应为2：1D要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半，应为11如图所示电路，电源电动势为E，内阻为。当开关闭合后，小型直流电动机和指示灯都恰能正常工作。已知指示灯的电阻为，电流为，电动机的线圈电阻为，电压表的示数为。不计灯泡电阻变化，则下列说法中正确的是（）A额定电流 B电动机的发热功率为C电动机的输入功率为D电动机的效率 12某电动汽车的电池储能为，续航里程的，整体能量转化率的为84%。电造充电过程中，在专用直流充电桩上充电时，充电电流为，充电时间的为。则（）A匀速行驶时所受的阻力大小约为B匀速行驶时所受的阻力大小约为C充电电压约为D充电电压约为13用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要ts，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么（）A当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要2tsB当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4tsC当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4tsD当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要16ts参考答案：1C2B3D4A5C6D7D8D9D10BD11CD12AD13BD8 / 8学科网（北京）股份有限公司