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)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)电路中的能量转化思考:电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗?玩具汽车运行久了会怎么样?为什么会这样?例题:一个电动机,线圈电阻是0.4Ω,当它两端所加的电压为220V时,通过的电流是5A。这台电动机发热的功率与对外做...