高中物理滬科版選修3-1教學(xué)建議：44-電路中的能量轉(zhuǎn)化與守恒-word版含答案(編輯修改稿)
2025-04-03 02:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功與電熱的關(guān)系提出問(wèn)題:電路中電流做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,其中很常見(jiàn)的就是內(nèi)能(焦耳熱),電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量怎樣計(jì)算呢?學(xué)生自然會(huì)想到初中學(xué)過(guò)的焦耳定律Q=I2Rt,也有學(xué)生根據(jù)能量守恒,會(huì)認(rèn)為產(chǎn)生的熱量就是電功W=IUt。教師可以提出問(wèn)題Q和W相等嗎?這個(gè)問(wèn)題也可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出。討論問(wèn)題:學(xué)生會(huì)運(yùn)用歐姆定律I=UR,很快推出Q=W。教師也可以引導(dǎo)學(xué)生討論,假設(shè)Q=W,將推導(dǎo)出I=UR,即歐姆定律。進(jìn)一步提出問(wèn)題:Q=W的條件是什么?通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上述討論進(jìn)行分析可以得到結(jié)論:在歐姆定律適用的情況下,電功等于電熱,也就是說(shuō)電流中消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即W=Q。歐姆定律適用的電路也叫純電阻電路。很多情況下,電路消耗的電能不會(huì)都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。教師可以用電動(dòng)機(jī)作為例子引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論。電動(dòng)機(jī)消耗的電能(電功)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能兩部分。電功W=UIt,內(nèi)能Q=I2Rt,兩者并不相等,產(chǎn)生的機(jī)械能E等于多少呢?引導(dǎo)學(xué)生從能量守恒的角度去考慮,即W=Q+E,讓學(xué)生清楚,對(duì)于非純電阻電路,電功和電熱不相等。
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