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1、禊为自主导学自主学习区41.基本知识闭合电路中的能量转化与守恒课标解读重点难点1. 理解电功与电热的区别与联系，知道焦耳定律.2. 知道电功与电功率，掌握电源的几个功率与效率.3. 知道常见用电器及其能量转化的情况，了解电路 中能的转化与守恒，树立节约用电的意识.1.电功、电功率、焦耳定律.(重点)2.闭合电路中的能量转化.(重点)3.电功与电热的区别.(难点)4.纯电阻电路和非纯电阻电路.(难点)理教材自查自测固“基础电功与电热的关系分析1. 基本知识(1) 电功：定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流，这时 对 做了功，这就是电功. 公式：W=qU=表示电流在一段电路中所做的
2、功等于这段电路两端的、通电三者的乘积. 单位：.(2) 电功率：定义：电流在内做的功. 公式：P=W/t=,表示电流在一段电路上做功的功率等于与这段电路两端的 的乘积. 单位：.(3) 焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量足 成正比，跟 成正比，跟 成正比.U2公式Q=，在纯电阻电路中还可与成Q=Rt.2. 思考判断(1) 电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.()(2) 根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此电功和电热是完全相同的.()(3) 纯电阻电路和非纯电阻电路工作时能量转化情况相同，都是把电能转化为内能.()3.
3、探究交流为什么说欧姆定律只适用于纯电阻电路？在非纯电阻电路中U、I、R三者之间又有怎样的关系呢？把闭合电路欧姆定律E=U+U内两边同乘以电流I得：电源的总功率:(2) 电源的输出功率：(3) 电源的效率：n=gxi00%=gxi00%.EIE(4) 在闭合电路中，电源的总功率等于与 之和.2. 思考判断(1) 电源产生的电能只消耗在外电路上.()(2) 由于电源的总功率和输出功率不相等，所以电源工作时能量不守恒.()(3) 电源的输出功率越大，电源的效率越高.()3. 探究交流用两节干电池接在直流电动机模型上，接通电路后直流电动机就转动起来.分析电路中的能量转化.祥登互动探究破疑难师生互动提“
4、知能合作探 究区4A纯电阻电路和非纯电阻电路【问题导思】1. 两种电路在能量转化中有什么不同?2. 非纯电阻电路中，电功和电热是否相等?1.两种电路的比较、两种电路 比较内纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件，只能把电能转 化为内能除电阻外还包括能把电能转化为其 他形式能的用电器欧姆定律服从欧姆定律：i=UR不服从欧姆定律：UIR或I是R能量转化电流做功电能全部转化为电热电流做功电能除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等2.电功与电热U2(1)纯电阻电路 W= Q = Ult=PRt=WU2P电=尸热=5*=(2)非纯电阻电路：电功W=U
5、It，电热Q=BRt，WQ；电功率P=UI，热功率P =I2R，PP热热.特别提醒不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都用W=UIt,功率都用P=UI,热量都用Q=I2Rt, 热功率都用P=I2R，若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路.例(2012-山东潍坊高二检测)规格为“220 V 36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Q,求：(1) 接上220 V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2) 如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率.露应用1. (2012-宁德高二检测)微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1 Q，当加在它两端的电压为2.0
6、V 时，电流为0.8 A，且能正常工作，求：(1) 它的额定输入功率多大？(2) 工作时由导线发热损失的功率多大？(3) 它的最大输出功率多大？分析电源的输出功率和效率【问题导思】1. 纯电阻电路中，电源总功率和内、外电路消耗的功率有什么关系?2. 电源的输出功率越大，电源的效率越高吗？1. 纯电阻电路中各部分功率关系分析P =EI电源由 EIt=I2Rt+I2rt 知 EI=I2R+昂 P应=I2R外Ip =I2r内2. 电源的输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下(1)电源的输出功率E2RE2E2P =I2R = R=.出(R + r)2R (R r)2+4Rr (R r)22 +4r由此
7、可知当R=r时，电源有最大输出功率P出max=4T-(2)P出与外电阻R的函数关系图像图 4-4-1图像分析Rr时，R越大出越大R时，R越大，P出越小R = r时”出=，为最大值3.电源的效率：n=p出X 100%=；X 100%=- X100% =PER 十 r总图 4-4-2图 4-4-3X100%，可见，当R增大时，效率 r1+R增大.当R = r时，即电源有最大输出功率时，其效率仅为50%，效率并不高.如图4-4-2所示，已知电源电阻r=2 Q，定值电阻R1 = 0.5 Q，求:例(1) 当滑动变阻器的阻值多大时，电阻R消耗的功率最大?(2) 当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最
8、大？(3) 当变阻器的阻值多大时，电源的输出功率最大？A迁格应用.2. 如图4-4-3所示，R为电阻箱，电表为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2 Q时，电压表读数为U1=4 V；当电阻箱读数为R2=5 Q，电压表读数为U2=5 V.求：(1)电源的电动势E和内阻r；(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少?综合解题方略串、并联电路的功率计算（2012-三明高二检测）如图444，电源的电动势为225 V，内阻为0.5 Q,输电线路的电阻 为1 Q,有规格为“220 V 100 W”的灯泡44盏并联在电源两端，灯泡能否正常发光？要使灯泡正常发光应关掉几盏灯？图 444规律
9、总结：串、并联电路中电功率的分析与计算1.串联电路)I = P + P + P + + P123n日公劣1各部分电路电流湘同，根据尸=12 R,各电阻上的电功率与电阻成正比 功率关系心上公I 总功率尸=UI = （U + U + . + U1总122.并联电路各支路电阻上的电功率与电阻成反比各支路电压相同，根据P =史，R总功率P = UI = U(I +1 +1 + . +1 ) = P + P + P + . + P1总123n 123n课堂小结家庭节电小常识照明节电日光灯具有发光效率高、光线柔和、寿命长、耗电少的特点，一盏14瓦节能日光灯的亮度 相当于75瓦白炽灯的亮度，所以用日光灯代替
10、白炽灯可以使耗电量大大降低.在走廊和卫生间可以安装 小功率的日光灯.看电视时，只开1瓦节电日光灯，既节约用电，收看效果又理想.还要做到人走灯灭， 消灭“长明灯”.电视机节电 电视机的最亮状态比最暗状态多耗电50% - 60%;音量开得越大，耗电量也越大.所以 看电视时，亮度和音量应调在人感觉最佳的状态，不要过亮，音量也不要太大.这样不仅能节电，而且有助于延长电视机的使用寿命.有些电视机只要插上电源插头，显像管就预热，耗电功率为68瓦.所以 电视机关上后，应把插头从电源插座上拔下来.电冰箱节电 电冰箱应放置在阴凉通风处，绝不能靠近热源，以保证散热片很好地散热.使用时，尽 量减少开门次数和时间.电
11、冰箱内的食物不要塞得太满，食物之间要留有空隙，以便冷气对流.准备食用 的冷冻食物，要提前在冷藏室里慢慢融化，这样可以降低冷藏室温度，节省电能消耗.洗衣机节电 洗衣机的耗电量取决于电动机的额定功率和使用时间的长短.电动机的功率是固定的， 所以恰当地减少洗涤时间，就能节约用电.洗涤时间的长短，要根据衣物的种类和脏污程度来决定.一般 洗涤丝绸等精细衣物的时间可短些，洗涤棉、麻等粗厚织物的时间可稍长些.如果用洗衣机漂洗，可以先 把衣物上的肥皂水或洗衣粉泡沫拧干，再进行漂洗，既可以节约用电，也减少了漂清次数，达到节电的目 的.电风扇节电 一般扇叶大的电风扇，电功率就大，消耗的电能也多.同一台电风扇的最快
12、挡与最慢挡 的耗电量相差约40%，在快挡上使用1小时的耗电量可在慢挡上使用将近2小时.所以，常用慢速度，可 减少电风扇的耗电量.当宅双基达标 映堂练生生互动达“双标” 谷胃羊1. 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（）A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多U2B. W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt-1只适用于纯电阻的电路RC. 在不是纯电阻的电路中，UII2RD. 焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路2. 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内（）A. 电炉放热与电动机放热相等B. 电炉两端电压小于电动机两端电压C. 电炉两
13、端电压等于电动机两端电压D. 电动机消耗的功率大于电炉的功率3. （2012-莆田二中高二检测）如图445所示，电阻R=20 Q，电动机的绕组的电阻R2=10 Q.当电 键打开时，电流表的示数是0.5 A，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示图 445数I和电路消耗的电功率应是（）A. I=1.5 AB. I1.5 AC. P=15 WD. P15W4.如图446所示，已知电源内电阻r为2 Q，定值电阻R0为3 Q，滑动变阻器阻值范围为010Q.当滑动变阻器R使其阻值为R1时，在R1上获得最大功率，则R1的阻值应为（）图 4465.一直流电动机线圈的电阻一定，用手握住转
14、轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V时，电流 为0.3 A.松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A,电动机正常工作.求该电动机正常工作 时，输入的电功率及电动机的机械功率.演练提升区彳来后知能检测 课下测自我评估提“考能”、.U. 一一，一 、一一一1. 关于三个公式P=UI，P=I2R，P=R的适用范围，以下说法正确的是（）A. 第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B. 在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率C. 在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没 有意义D. 由U=IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P即是电功率，也是热功率2. （2012-潍坊高二检测）额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量，结果是（）A. 电风扇最多B.电烙铁最多C-日光灯最多D. 一样多3. （2012-哈尔滨高二检测）用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总 电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是（）-一 REA. U=IRB. U=E-UC. U=E+IrD. U=R小勺电解槽和
