粤教版 (2019)必修 第三册第一节 电路中的能量教案及反思

这是一份粤教版 (2019)必修 第三册第一节 电路中的能量教案及反思，共3页。教案主要包含了思考问题，讨论与交流等内容，欢迎下载使用。

教学目标：
理解电功以及电功率，理解电功和能量转化的关系；
知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生产生活中的应用，提高科学探究和科学思维能力；
能从纯电阻电路和非纯电阻电路的角度区别电功和电热，形成物理观念；
认识闭合电路的能量关系，形成物理观念。
教学重点：
电功与电功率的概念；
电功和能量转化的关系；
焦耳定律。
教学难点：
电功和能量转化的关系
教学方法：
设置问题引导，开展探究式学习，讲授。
课时安排：1课时
问题引入：
电能是如何转化为其他形式的能的？在转化为其他形式的能的过程中有遵循什么样的规律？
新课教学：
电功和电功率
1、电功：电场力所做的功。电功的大小等于被消耗的电能。
情境：如图所示，假设在一段导体两端加上电压后，导体内的自由电荷在电场力的作用下定向移动，形成电流。
【思考问题】（1）在时间内，通过这段导体任意横截面的电量是多少？
在时间内，电场力做了多少功？
请分析电流通过导体做的电功与什么因素有关？
电功的表达式：
单位：焦耳，符号是J
【思考问题】在上述情境中，在时间内，电场力做功的快慢如何表示？
电功率：电流做功与完成这些功所用时间之比。
电功率的表达式：
单位：瓦特，符号是W。
【讨论与交流】和两式的意义相同吗？
焦耳定律
【思考问题】为什么有些用电器通电后会发热呢？
当电流流过金属导体时，自由电子与金属中的正离子会发生碰撞，电能会转化为内能。
纯电阻元件：能将电能全部转化为导体的内能。
提出问题：电流通过纯电阻元件产生的热量与哪些因素有关？
实验数据表明：电流通过电阻元件产生的热量与电流、电阻和时间有关。
情境：如图所示，在一阻值为纯电阻元件两端加上电压后，通过导体的电流为。
【思考问题】（1）在时间内，能量是如何转化的？
在时间内，纯电阻元件消耗了多少电能？
在时间内，电场力做的功与电流通过这段电路发出的热量是什么关系？
焦耳定律：电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻及通电时间成正比。
表达式：
【思考问题】如果工作电路不是纯电阻电路，电路中的能量转化情况又是怎样的？电流做的功与电路产生的热量的关系是怎样的？
热功率：一段电路因发热而消耗的功率。
热功率表达式：
【讨论与交流】和两式的意义相同吗？两者的数值在什么条件下相等？
三、闭合电路中的能量
情境：如图所示的电路中，电源的电动势为，电路中的电流为.
【思考问题】（1）电路中的能量是如何转化的？
（2）非静电力的功率是多少？
（3）设灯泡两端的电压为，电源内压为，则内外电路消耗的功率分别是多少？
（4）电源提供的功率与电路消耗的功率有什么关系？
表达式：
例题：我国大部分电器的额定电压是220 V。
一台电动机的线圈电阻=0.2 Ω，正常工作时通过的电流=20 A，求每秒电流所做的功及线圈上每秒内产生的热量。
电饭煲正常工作时的电流=5 A，其发热盘的电阻=40 Ω，其消耗的电能大部分转化为那种能？
课堂小结：
理解电功与电功率的概念；
会用电势能和焦耳定律分析电学中的能量转化问题。
我们要保持节约用电的意识。
布置作业：
课后练习：第2题、第3题