电路中的能量转化
【教学目标】
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。
【教学重点】
电功和电热的计算。
【教学难点】
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。
【教学过程】
一、创设情景，导入新课
教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。
学生举例：
1．电灯将电能转化为内能和光能。 2．电炉将电能转化为内能。 3．电动机将电能转化为机械能。 4．电解槽将电能转化为化学能。
教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。 二、新课教学
（一）电功和电功率 请同学们思考下列问题：
（1）电场力的功的定义式是什么？ （2）电流的定义式是什么？ 答：电场力的功的定义式??=????。
电流的定义式??=?? 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
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??
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？
教师讲解：
在时间t内，通过这段 电路上任一横截面的电荷量??=???? 在这一过程中，电场力做的功??=????=?????? 电场力做功的功率为??=
????
=????
电功：电流在这一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。
电流做功的功率等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I的乘积。 在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号J。 电功常用单位是千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.
1kW·h表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。 1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
利用电功率的公式??=????计算时，电压U的单位：V，电流I的单位：A，电功率P的单位就是W。
总结如下： 1．电功（W）
（1）表达式：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积，即??=??????。
（2）单位：国际单位制中：焦耳（J）。
（3）物理意义：反应了电能转化为其他形式能的多少。 2．电功率（P）
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
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（2）表达式：电流在一段电路上做功的功率等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积，即??=????。 （3）单位：国际单位制中：瓦特（W）。 （4）物理意义：表示电流做功的快慢。 让学生观察用电器上的铭牌，提问：用电器上写的功率是它在工作中的实际功率吗？引出额定功率与实际功率。 3．额定功率和实际功率 用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率。 观察实验，同一个小灯泡接入不同的电压，亮度不一样，并且测量得出的电功率也不一样，因此我们知道，用电器的实际功率与额定功率的关系： 用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。 教师展示几种常见家用电器的额定功率 用电路 额定电压（V） 额定功率（W） （二）焦耳定律 教师：家用热水器是将电能转化成内能，那么消耗的电能转化成热量，我们可以得到??=??=??????由欧姆定律??=????，可以得到热量??的表达式??=??2????。 即：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。我们把它称为焦耳定律。 那么产生热量的快慢怎么表示呢？ 由??=??2????，??=热功率。 总结如下： 1．焦耳定律：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。这个关系最初是焦耳由实验得到的。表达式：??=??2???? 2．热功率：单位时间的发热量通常称为热功率，表达式为??=??2??。 （三）电路中的能量转化 3 / 5
????29寸彩电 220 70～150 电熨斗 220 300～800 电冰箱 220 100～150 微波炉 220 800～1200 台灯 220 40～60 =??得：??=??2??，表示电流做功全部变成热的功率，我们称为??
电路中的能量转化-教案
