12.1电路中的能量转化 课件-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

电路中的能量转化 现代社会离不开电，初中我们学习了家庭电路有关的知识，了解了各种用电器在使用的过程中，可以把电能转化为其他形式的能量。 例如： 电热水壶工作：电能转化为内能 电动车充电：电能转化为化学能 电动机工作：电能转化为机械能 ...... 不同用电器在工作时，能量转化过程不同。 电能→其它能 做功是能量转化的量度 （重力做功----重力势能变化；） （合力做功----动能变化；） （静电力做功----电势能变化。） 做功伴随着能量转化 一、电流做功的实质 什么力在做功？ 一、电流做功的实质 设置如图所示电路，闭合开关之后，小灯泡发光。回路中，电荷定向移动，形成电流，电流方向为A-C-D-E-F-B 截取导线DE中一小部分进行研究，导线中的电场如图所示： 电子在电场力的作用下由E向D移动，电场力对电荷做正功，电势能减少，其他形式能增加。 由此可见，电能转化成其他形式的能是电场力对电荷做功实现的。（我们也称，通过电流做功实现的） 一、电流做功的实质 电流做功的实质是，导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。自由电荷在静电力的作用下做定向移动，电荷的电势能减少，其他形式的能增加。 意义：电流做功的过程是电势能转化为其他形式的能的过程，即电功是电势能转化为其他形式的能的量度。 二、电功和电功率 1、电功 如图所示，电路两端电压为U，电路中电流为I，在时间t内通过导体任意横截面的电荷量为： 则静电力对电荷做功，由W=qU可得W=UIt 电流做功的表达式（电功表达式） 二、电功和电功率 1、电功 ①定义：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功。 ②公式：W=UIt（适用于一切电路） 电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积． ③单位：焦耳（J）；千瓦时（Kw·h） 1 kW·h = 1000W×3600 s = 3.6×106 J ④测量方法：电能表 二、电功和电功率 2、电功率 ①定义：电流所做的功与通电时间之比。 ②公式： （适用于一切电路） 这个公式表示电流在一段电路中做功的功率P等于这段电路两端的电压U与电流I的乘积。 ③单位：在国际单位制中是瓦（W）；常用单位还有毫瓦（mW）