第二章、恒定電流
第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場和電流（1課時(shí)）
一、目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立
2．知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量---電流
3．從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。
（二）過程與方法
通過類比和分析使學(xué)生對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。
難點(diǎn)：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個(gè)不同的概念。
四、過程
（一）先對本章的知識(shí)體系及意圖作簡要的概述
（二）新課講述----第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場和電流
1．電源：
先分析課本圖2。1-1 說明該裝置只能產(chǎn)生瞬間電流（從電勢差入手）
【問題】如何使電路中有持續(xù)電流？（讓學(xué)生回答—電源）
類比：（把電源的作用與抽水機(jī)進(jìn)行類比）如圖2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細(xì)管連起來，則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池A運(yùn)動(dòng)到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個(gè)瞬時(shí)水流。
教師提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢?
讓學(xué)生回答：可在A、B之間連接一臺(tái)抽水機(jī)，將水池B
中的水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。
歸納： 電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置）
2．導(dǎo)線中的電場：
結(jié)合課本圖2。1-4分析導(dǎo)線中的電場的分布情況。
導(dǎo)線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，其一是電源正、負(fù)極產(chǎn)生的電場，可將該電場分解為兩個(gè)方向：沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動(dòng)，形成電流；垂直于導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь�某一側(cè)聚集，從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負(fù)凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場，該電場將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場，直到使導(dǎo)線中該方向合場強(qiáng)為零，而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場線保持與導(dǎo)線平行，自由電子只存在定向移動(dòng)。因?yàn)殡姾傻姆植际欠�(wěn)定的，故稱恒定電場。
通過“思考與討論”讓學(xué)生區(qū)分靜電平衡和動(dòng)態(tài)平衡。
恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場稱恒定電場。
3．電流（標(biāo)量）
（1）概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流。
（2）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。
（3）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時(shí)間的比值。定義式：
電流的微觀表示：
取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面B和C，橫截面積為S，導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷帶的電量為q，則t時(shí)間內(nèi)通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？---引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)
老師歸納：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。
（4）單位：安培（A），1 A =103mA = 106A
（5）電流的種類
① 直流電：方向不隨時(shí)間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動(dòng)直流電兩類：其中大小和方向都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流電。
② 交流電：方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流。
【問題】如何用圖象表示直流電和交流電？
分析課本例題（詳見課本，這里略）
通過例題分析讓學(xué)生把電流與導(dǎo)線內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)的速率聯(lián)系起來，同時(shí)說明定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率是兩個(gè)不同的概念。
（三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)
（四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容
2、完成P43問題與練習(xí)：作業(yè)1、2，練習(xí)3。
第二節(jié)、電動(dòng)勢（1課時(shí)）
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．理解電動(dòng)勢的的概念及定義式。知道電動(dòng)勢是表征電源特性的物理量。
2．從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢的物理意義。
（二）過程與方法
通過類比的方法使學(xué)生加深對電源及電動(dòng)勢概念的理解。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：電動(dòng)勢的的概念
難點(diǎn)：對電源內(nèi)部非靜電力做功的理解
三、教學(xué)過程：
（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容
要點(diǎn)：電源、恒定電流的概念
（二）新課講解-----第二節(jié)、電動(dòng)勢
〖問題〗1。在金屬導(dǎo)體中電流的形成是什么？（自由電子）
2．在外電路中電流的方向？（從電源的正極流向負(fù)極）
3．電源是靠什么能力把負(fù)極的正電荷不斷的搬運(yùn)到正極以維持外電路中恒定的電流？
結(jié)合課本圖2。2-1，講述“非靜電力”，
利用右圖來類比，以幫助學(xué)生理解電路中的能量問題。當(dāng)水由A池流入B池時(shí)，由于重力做功，水的重力勢能減少，轉(zhuǎn)化為其他式的能。而又由于A、B之間存在高度差，故欲使水能流回到A池，應(yīng)克服重力做功，即需要提供一個(gè)外力來實(shí)現(xiàn)該過程。抽水機(jī)就是提供該外力的裝置，使水克服重力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢能。重力做功、克服重力做功以及重力勢能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生易于理解和接受，在做此鋪墊后，電源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。
兩者相比，重力相當(dāng)于電場力，重力做功相當(dāng)于電場力做功，重力勢能相當(dāng)于電勢能，抽水機(jī)相當(dāng)于電源。從而引出—
1．電源（更深層的含義）
（1）電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。
（2）非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能。
【注意】在不同的電源中，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。
再與抽水機(jī)類比說明：在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同---引出
2．電動(dòng)勢
（1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢。
（2）定義式：E=W/q
（3）單位：伏（V）
（4）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢越大，電路中每通過1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。
【注意】：① 電動(dòng)勢的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無關(guān)。
②電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。
③電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。
3．電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù)
①電動(dòng)勢：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。
②內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)部的電阻。
③容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是：A?h，mA?h.
【注意】：對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。
（三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)
（四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容
2、完成P46“問題與練習(xí)”：練習(xí)1-3
3．調(diào)查常用可充電電池：
建議全班分成若干個(gè)小組，對可充電電池進(jìn)行調(diào)查，寫出調(diào)查報(bào)告，然后在全班交流和評比。
第三節(jié)、歐姆定律（2課時(shí)）
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1、理解電阻的概念，明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定
2、要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題
3、知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件
（二）過程與方法
教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過探索性實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)物理量之問的制約關(guān)系，用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
本節(jié)知識(shí)在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力
二、重點(diǎn)：正確理解歐姆定律及其適應(yīng)條件
三、難點(diǎn)：對電阻的定義的理解，對I-U圖象的理解
四、教具：電流表、電壓表 、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電阻、導(dǎo)線、電池組、小燈泡等
五、教學(xué)過程：
（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容
要點(diǎn)：電動(dòng)勢概念，電源的三個(gè)重要參數(shù)
（二）新課講解-----第三節(jié)、歐姆定律
問題：電流強(qiáng)度與電壓究竟有什么關(guān)系？這可利用實(shí)驗(yàn)來研究。
1、歐姆定律
演示：如圖，方法按P46演示方案進(jìn)行
閉合S后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，記下觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表讀數(shù)。電壓表測得的是導(dǎo)體R兩端電壓，電流表測得的是通過導(dǎo)體R的電流，記錄在下面表格中。
U/V
I/A
把所得數(shù)據(jù)描繪在U-I直角坐標(biāo)系中，確定U和I之間的函數(shù)關(guān)系。
分析：這些點(diǎn)所在的圖線包不包括原點(diǎn)？包括，因?yàn)楫?dāng)U=0時(shí)，I=0。這些點(diǎn)所在圖線是一條什么圖線？過原點(diǎn)的斜直線。即同一金屬導(dǎo)體的U-I圖象是一條過原點(diǎn)的直線。
把R換成與之不同的R，重復(fù)前面步驟，可得另一條不同的但過原點(diǎn)的斜直線。
結(jié)論：同一導(dǎo)體，不管電流、電壓怎么樣變化，電壓跟電流的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)比值的物理意義就是導(dǎo)體的電阻。 引出-------
（1）、導(dǎo)體的電阻
①定義：導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值，叫做這段導(dǎo)體的電阻。
②公式：R=U/I（定義式）
說明：A、對于給定導(dǎo)體，R一定，不存在R與U成正比，與I成反比的關(guān)系，R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)
B、這個(gè)式子（定義）給出了測量電阻的方法——伏安法。
C、電阻反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用
③單位：歐姆，符號(hào)Ω，且1Ω=1V／A，常用單位：Ω、kΩ 、MΩ
換算關(guān)系：1kΩ=103Ω 1MΩ=103KΩ
（2）．歐姆定律
①定律內(nèi)容：導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比，跟它的電阻成反比。
②公式：I=U/R
③適應(yīng)范圍：一是部分電路，二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液
2、導(dǎo)體的伏安特性曲線
（1）伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I，橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。
（2）線性元件和非線性元件
線性元件：伏安特性曲線是通過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。
非線性元件：伏安特性曲線是曲線，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。
3、分組實(shí)驗(yàn)：測繪小燈泡的伏安特性曲線（第2課時(shí)）
按P48實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行，電路改為分壓電路
分發(fā)方格紙，讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表，并在坐標(biāo)紙中建立坐標(biāo)系后做出圖象
要求至少測6個(gè)點(diǎn)以上
【說一說】P48
（三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)
（四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容
2、完成P48問題與練習(xí)：作業(yè)1、3，練習(xí)2。
第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（2課時(shí)）
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路的串聯(lián)和并聯(lián)，理解串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系和電阻關(guān)系，并能運(yùn)用其解決有關(guān)關(guān)問題。
2．進(jìn)而利用電路的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理。
（二）過程與方法
通過復(fù)習(xí)、歸納、小結(jié)把知識(shí)系統(tǒng)化。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)在學(xué)習(xí)中靈活變通和運(yùn)用。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)是串、并聯(lián)電路的規(guī)律。
難點(diǎn)：難點(diǎn)是電表的改裝。
四、教學(xué)過程：
（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容
要點(diǎn)：歐姆定律、電阻概念、導(dǎo)體的伏安特性曲線。
（二）新課講解-----第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路
1．串聯(lián)電路和并聯(lián)電路
先讓學(xué)生回憶初中有關(guān)這方面（串、并聯(lián)電路的規(guī)律）的問題，然后讓學(xué)生自學(xué)，在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生將串聯(lián)和并聯(lián)加以對比，學(xué)生容易理解和記憶。
老師點(diǎn)撥：一是要從理論上認(rèn)識(shí)串、并聯(lián)電路的規(guī)律，二是過程分析的不同，引入電勢來分析。從而讓學(xué)生體會(huì)到高中和初中的區(qū)別，也能讓學(xué)生易于理解和接受。
學(xué)生自己先推導(dǎo)有關(guān)結(jié)論，老師最后歸納小結(jié)得出結(jié)論：（并適當(dāng)拓展）
（1） 串聯(lián)電路
①電路中各處的電流強(qiáng)度相等。I=I1=I2=I3=…
②電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和U=U1+U2+U3+…
③串聯(lián)電路的總電阻，等于各個(gè)電阻之和。R=R1+R2+R3+…
④電壓分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R
⑤n個(gè)相同電池（E、r）串聯(lián)：En = nE rn = nr
（2）并聯(lián)電路
①并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U=U1=U2=U3=…
②電路中的總電流強(qiáng)度等于各支路電流強(qiáng)度之和。I=I1+I2+I3+…
③并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 對兩個(gè)電阻并聯(lián)有：R=R1R2/（R1+R2）
④電流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R
⑤n個(gè)相同電池（E、r）并聯(lián)：En = E rn =r/n
再由學(xué)生討論下列問題：
①幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一；
②若不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻；
③若某一支路的電阻增大，則總電阻也隨之增大；
④若并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻將減小；
⑤當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻。
另外應(yīng)讓學(xué)生明確：串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻是串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻，電阻R的作用效果與R1、R2串聯(lián)使用或并聯(lián)使用時(shí)對電路的效果相同，如教材圖2．4—3和2．4—4所示。分析電路時(shí)要學(xué)會(huì)等效。
引導(dǎo)學(xué)生分析問題與練習(xí)：1題 -------第1課時(shí)
2．電壓表和電流表 ----串、并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用
常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成。
（1）表頭G：
構(gòu)造（從電路的角度看）：表頭就是一個(gè)電阻，同樣遵從歐姆定律，與其他電阻的不同僅在于通過表頭的電流是可以從刻度盤上讀出來的。
原理：磁場對通電導(dǎo)線的作用P98（為后續(xù)知識(shí)做準(zhǔn)備）
（2）描述表頭的三個(gè)特征量（三個(gè)重要參數(shù)）④
①內(nèi)阻Rg：表頭的內(nèi)阻。
②滿偏電流Ig：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電流（另介紹半偏電流）
③滿偏電壓Ug：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電壓，與滿偏電流Ig的關(guān)系Ug=IgRg，因而若已知電表的內(nèi)阻Rg，則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫成電壓值，即電流表也是電壓表，本質(zhì)上并無差別，只是刻度盤的刻度不同而已。
通過對P52的“思考與討論”加深這方面的認(rèn)識(shí)。
（3）表頭的改裝和擴(kuò)程（綜合運(yùn)用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律）
關(guān)于電表的改裝要抓住問題的癥結(jié)所在，即表頭內(nèi)線圈容許通過的最大電流(Ig)或允許加的最大電壓(Ug)是有限制的。
讓學(xué)生討論，推導(dǎo)出有關(guān)的公式：要測量較大的電壓(或電流)怎么辦?通過分析，學(xué)生能提出利用電阻來分壓(或分流)。然后提出：分壓(或分流)電阻的阻值如何確定?
通過例1、2的分析、講解使學(xué)生掌握計(jì)算分壓電阻和分流電阻的方法---最后引導(dǎo)學(xué)生自己歸納總結(jié)得出一般公式。
（三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)
（四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容
2、完成P48問題與練習(xí)：作業(yè)4、5，練習(xí)2、3。
第五節(jié)、焦耳定律（1課時(shí)）
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實(shí)際功率和額定功率。
2．了解電功和電熱的關(guān)系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應(yīng)條件。
3．知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功大于電熱。
4．能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問題。
（二）過程與方法
通過有關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生理解電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過學(xué)習(xí)進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的普遍性。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：區(qū)別并掌握電功和電熱的計(jì)算。
難點(diǎn)：主要在學(xué)生對電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí)，接受起來比較困難。
四、教學(xué)過程：
（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容
要點(diǎn)：串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運(yùn)用 。
提出問題，引入新課
1．通過前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動(dòng)，電場力對定向移動(dòng)的電荷做功嗎？（做功，而且做正功）
2．電場力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，舉出一些大家熟悉的例子：電能→機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī)。電能→內(nèi)能，如電熱器。電能→化學(xué)能，如電解槽。
本節(jié)課將重點(diǎn)研究電路中的能量問題。
（二）新課講解-----第五節(jié)、焦耳定律
1．電功和電功率
（1）．電功
定義：電路中電場力對定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡稱電功，通常也說成是電流的功。用W表示。
實(shí)質(zhì)：是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。即電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，在轉(zhuǎn)化過程中，能量守恒，即有多少電能減少，就有多少其他形式的能增加。
【注意】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電流做了多少功，就有多少電能減少而轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功等于電路中電能的減少，這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵。
在第一章里我們學(xué)過電場力對電荷的功，若電荷q在電場力作用下從A搬至B，AB兩點(diǎn)間電勢差為UAB，則電場力做功W=qUAB。
對于一段導(dǎo)體而言，兩端電勢差為U，把電荷q從一端搬至另一端，電場力的功W=qU，在導(dǎo)體中形成電流，且q=It，（在時(shí)間間隔t內(nèi)搬運(yùn)的電量為q，則通過導(dǎo)體截面電量為q，I=q/t），所以W=qU=IUt。這就是電路中電場力做功即電功的表達(dá)式。
表達(dá)式：W = Iut ①
【說明】：①表達(dá)式的物理意義：電流在一段電路上的功，跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。
②適用條件：I、U不隨時(shí)間變化——恒定電流。
單位：焦耳（J）。1J=1V?A?s
（2）電功率
①定義：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功
②表達(dá)式：P=W/t=UI（對任何電路都適用）②
上式表明：電流在一段電路上做功的功率P，和等于電流I跟這段電路兩端電壓U的乘積。
③單位：為瓦特（W）。1W=1J/s
④額定功率和實(shí)際功率
額定功率：用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。
實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率。實(shí)際功率P實(shí)=IU，U、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過用電器的實(shí)際電流。
這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說明：推導(dǎo)過程中沒用到任何特殊電路或用電器的性質(zhì)，電功和電功率的表達(dá)式對任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者，這里W=IUt是電場力做功，是消耗的總電能，也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。
電流在通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。
學(xué)生一般認(rèn)為，W=IUt，又由歐姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，電流做這么多功，放出熱量Q=W=I2Rt。這里有一個(gè)錯(cuò)誤，可讓學(xué)生思考并找出來。
錯(cuò)在Q=W，何以見得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量？有無可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能？
英國物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。
2．焦耳定律——電流熱效應(yīng)
（1）焦耳定律
內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比。
表達(dá)式： Q=I2Rt ③
【說明】：對純電阻電路（只含白熾燈、電爐等電熱器的電路）中電流做功完全用于產(chǎn)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故電功W等于電熱Q；這時(shí)W= Q=UIt=I2Rt
（2）熱功率：單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。即P=Q/t=I2R ④
【注意】②和④都是電流的功率的表達(dá)式，但物理意義不同。②對所有的電路都適用，而④式只適用于純電阻電路，對非純電阻電路（含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路）不適用。
關(guān)于非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等。這時(shí)W 》Q。即W=Q+E其它 或P =P 熱+ P其它、UI = I2R + P其它
引導(dǎo)學(xué)生分析P56例題（從能量轉(zhuǎn)化和守恒入手）如圖
再增補(bǔ)兩個(gè)問題（1）電動(dòng)機(jī)的效率。（2）若由于某種原因電動(dòng)機(jī)被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多少？
最后通過“思考與討論”以加深認(rèn)識(shí)。注意，在非純電阻電路中，歐姆定律已不適用。
（三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)。并比較UIt和I2Rt的區(qū)別和聯(lián)系，從能的轉(zhuǎn)化與守恒的角度解釋純電阻電路和非純電阻電路中電功和電熱的關(guān)系。在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，故電功W等于電熱Q；在非純電阻電路中，電能的一部分轉(zhuǎn)化為電熱，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能(如機(jī)械能、化學(xué)能)，故電功W大于電熱Q。
（四）鞏固新課：
1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容
2、完成P57問題與練習(xí)：作業(yè)2、4，練習(xí)1、3、5。建議在對1的證明后，把相應(yīng)的結(jié)論歸入串、并聯(lián)電路的規(guī)律中。
補(bǔ)充練習(xí)：某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如上圖所示，重物質(zhì)量m=50kg，電源提供恒定電壓U=110V，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.90m／s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中電流強(qiáng)度I=5A，求電動(dòng)機(jī)線圈電阻R（g=10m／s2）。（4Ω）
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