高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电路中的能量转化教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电路中的能量转化教学设计，共2页。
科学探究：能从能量转化和守恒的角度分析非纯电阻电路中的能量转化。
科学态度和责任：联系生活中的电风扇、空调、电动机等电器设备，体会生活中的能量守恒和转化，养成节约能源保护环境的意识；
教学重难点
非纯电阻电路能量转化问题的实例分析。
教学过程
复习引入
电功 W=UIt 消耗电能转换为其他形式能量的多少
电功率 P=W/t=UI 消耗电能转换为其他形式能量的快慢
焦耳定律 Q=I2Rt 消耗电能转换为内能
所有的电路都能使用。
热功率 P=I2R 消耗电能转换为内能的快慢
通过判断题pk小游戏检查巩固学生对概念的理解：
（1）电功率越大，表示电流做功越多。×
（2）电功W＝UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功。√
（3）电热Q＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。√
（4）电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热。√
（5）三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝U2/R没有任何区别，它们表达相同的意义，所以三式中P都是电功率。×
并从理论上引入只有在欧姆定律成立时：P电=P热（纯电阻电路，电路只输出内能，通过能量守恒可知）
电路中的能量转化
介绍纯电阻电路：电能全部转化为内能
非纯电阻电路：电能除了转化为内能，还转化为其他形式的能
从生活中的用电器出发，理解其接入电路时能量的转化
电风扇正常工作时：输入电能，输出机械能和内能
电解槽正常工作时：输入电能，输出化学能和内能
电视机正常工作时：输入电能，输出声能、光能和内能等
电炉正常工作时：输入电能，输出内能
总结：对于纯电阻电路（只有电阻的电路）比如电炉，电能全部转化为内能，W=UIt=I2Rt=Q，P电=P热
对于非纯电阻电路，比如有电动机运转和电解槽，电能转化为内能的同时还会转化为其他形式的能，W=UIt＞I2Rt=Q，W电=Q+E其，P电=P热+P其
应用
有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A．求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
教师点评：不转和卡住时可视为纯电阻电路，卡住后电流会变大，
正常工作时为非纯电阻电路：输出功率=电功率-电热功率
求卡住时的发热功率时可灵活选择公式
结尾
通过习题计算发现电动机卡住时电路发热会加剧，耗电增加，也容易引发电火灾，提示学生在生活中要安全用电、节约用电。
板书设计
12.1 电路中的能量转化
复习回顾：
电功 W=UIt
电功率 P=W/t=UI
焦耳定律 Q=I2Rt
热功率 P=I2R
电路中的能量转化
纯电阻电路：P电=P热 如：不含电动机的电路和含有电动机但不运转的电路非纯电阻电路：P电=P机+P热 如含电动机的电路