2022年高一升高二暑期衔接物理讲义：第14电路中的能量转化

第14讲 电路中的能量转化 【知识点】 一、电功和电功率 1、电功 (1)电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，电能转化为其他形式的能，是通过电流做功来实现的。 (2)电功的计算公式：W＝UIt。 (3)单位：焦耳，符号为J。 常用单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J。 2、电功率 (1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。 (2)公式：P＝＝UI。 (3)单位：瓦特，符号为W。 (4)意义：表示电流做功的快慢。 3、串、并联电路中的电功率分析 (1)串联电路的功率关系 ①各部分电路电流I相同，根据P＝I2R，各电阻上的电功率与电阻成正比。 ②总功率P总＝UI＝(U1＋U2＋＋Un)I＝P1＋P2＋＋Pn。 (2)并联电路的功率关系 ①各支路电压相同，根据，各支路电阻上的电功率与电阻成反比。 ②总功率P总＝UI＝U(I1＋I2＋＋In)＝P1＋P2＋＋Pn。 (3)结论：无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和。 4、额定功率和实际功率 (1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率．当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率． (2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率． 二、焦耳定律 1、焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。 (2)表达式：Q＝I2Rt。 2、热功率 (1)定义：单位时间内的发热量称为热功率。 (2)公式：P热＝I2R。 三、非纯电阻电路中的能量转化 以电动机为例：P电＝P热+P机 1、电动机消耗的功率P电＝UI。 2、电动机线圈电阻上的热功率P热＝I2R。 3、电动机输出功率P机＝UI－I2R。 四、纯电阻电路与非纯电阻电路比较 1、纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。 2、非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能。 3、两种电路的比较： 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化 情况 电功和电热 的关系 W＝Q IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋