12.1电路中的能量转化-2022-2023学年高二物理精品课件（2019人教版必修第三册）

12.1电路中的能量转化 第十二章 电能能量守恒定律 晓峰物理 现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器，例如电灯、电视、电热水壶、电动汽车等。那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化的吗？ 情景引入 一、电功和电功率 电炉通电时 电能转化为内能 电动机通电时 电能转化为机械能 蓄电池充电时 电能转化为化学能 电能 用电器 其他形式能 一、电功和电功率 1、电流做功的实质 电场线向右 电子定向移动方向向左 自由电子受电场力向左 电场力做正功 一、电功和电功率 q=It W=UIt W=qU 量性：标量 单位： 焦耳（ J ） 单位换算：1kW·h=3.6×106J 测量方法：电能表 公式W=UIt 适用于所有的电路 电荷的电势能减少 其他形式能增加 2、电功的表达式 1、电流做功的实质 图中表示一段电路，电路两端电压为U，电路中电流大小为I，电荷从左向右定向移动，经过这段电路时间记为 。 静电力对自由电荷做正功 一、电功和电功率 这个公式表示，电流在一段电路中做功的功率等于这段电路两端的电压和电流的乘积。 电功率物理意义：描述电流做功的快慢 电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫做电功率 3、电功率 单位 —瓦特（W） 电炖锅上有两个档位，分别是快炖和慢炖，这两个档位的本质区别是电功率不同。 解析： 【例题1】一根电阻丝在t时间内通过2C 的电量时，消耗电能是8J。若在t时间内通过该电阻丝4C的电量时，该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在t时间内消耗的电能E分别为（ ） A．U=4V B．U=8V C．E=16J D．E=3J 根据W=qU，又因为W=E有： U′=2U=2×4V=8V E=q′U′=4C×8V=32J 根据W=qU=E， U ====4V， 又因为I= ，可知 I′=2I ，又由欧姆定律U=IR得出： BD 典例解析 二、焦耳定律 通过电热水器的电流大小为I，加热管的电阻大小为R，电热水器通电时间为t，推导电热水器产生的热量表达式。 焦耳定律 1、电热 Q=I2Rt 电流通过电热水壶中的电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能；即电流在这段电路中的功W等于这段电路中产生的热量Q，所以： 这个关系式最初是由