12.1 电路中的能量转化-【物理优课PPT】高中物理必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

12.1 Energy conversion in a circuit Energy 课标定位 curriculum 3 能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 2 了解电功和电热的区别和联系； 1 理解电功、电功率的概念、物理意义； 素养阐释 literacy 2 科学思维：学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，需要通过有关实例，建立能量转化的思维。 1 物理观念：电功、电功率、电热 一 课程导入 太阳能电池 电 灯 化学能 光 能 电 能 机械能 压缩二氧化氮 生物做功 光合作用 燃烧物质 电动机 发电机 太阳辐射 钨丝灯 吸热反应 放热反应 电热器 地热发电 热 机 摩擦生热 内 能 一 课程导入 回顾生活中用过的用电器，说明用电器将电能转化成怎样的能量？ 从能量角度研究电路 我们知道，在电路中使用不同的用电器，往往会有不同的能量转化。 一 课程导入 烧水壶 蓄电池 电动机 电能 内能 电能 机械能 电能 化学能 用电器 其他形式能 能量转化了多少？ 电场线向右 电荷向左定向移动 自由电子受电场力向左 电场力做正功 一 温故知新 C D E F A B 功和能之间有什么关系？ 回 顾 功是能转化的量度，做功过程伴随着能量变化。 用电器工作时，电能转化为其他形式能。是什么力做功？ 思 考 能量转换 energy 一 电功和电功率 一 电功和电功率 1．电功 （1）定义：在一段电路中静电力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功。 （3）单位：国际单位制：焦耳 简称 焦（J）常用单位有：千瓦时（kW·h）。日常生活中称“度” 1kW·h＝3.6×106J （4）物理意义：电功是电能转化为其他形式能的量度。 （2）表达式： （任何电路） 一 电功和电功率 静电力做功的实质 静电力对自由电荷做正功，实现电势能转化为其他形式的能 静电力对自由电荷做功大小如何？ 如图，在一段电路中，电路两端电压为U，在t时间内，定向移动电荷量为q，则移动电荷静电力做多少功？若电路中的电流为I，又可以怎样表示静电力做功？ 一 电功和电功率 静电力对自由电荷做功大小如何？ 如图，在一段电路中，电路两端电压为U，在t时间内，定向移动电荷量为q，则移动电荷静电力做多少功？若电路中的电流为I，又可以怎样表示静电力做功？ 静电力做的功为： 即： 静电力所做功等于这段电路两端电压、电路中电流、通电时间三者的乘积 区别：反映电流做功快慢不同 一 电功和电功率 电功率 生活案例 某同学发现家里的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什么呢？这位同学说两个档位的电功不同，这种说法正确吗？ 一 电功和电功率 2.电功率 （1）定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间的比值。 （3）单位：国际单位制：瓦（W），常用单位：千（kW），1kW=1000W （4）物理意义：电功率表示电流做功的快慢。 （任何电路） （2）表达式： （比值定义法） W=UIt P=UI =UI 一 电功和电功率 3、用电器的额定电压、额定功率、实际功率 （1）额定电压：表示用电器长时间正常工作时的电压。 （2）额定功率：是用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压时消耗的功率。 （3）实际功率：用电器在工作中实际消耗的电功率。 若用电器工作电压不等于额定电压，则P实≠P额．通常情况下，P实<P额 若用电器在额定电压下工作，则P实＝P额 一 电功和电功率 一 电功和电功率 4. 串、并联电路的功率特点 （1）串联电路 ①各电阻电流I相等，根据P=I2R可知，各电阻电功率与电阻成正比 ②总功率P总=U总I=(U1+U2)I=P1+P2 （4）结论:无论是串联、并联、混联电路，电路中电阻消耗的总功率 等于各电阻消耗的功率之和。 （3）混联电路：P总=U总I总=(U3+U12)(I1+I2)=P3+P2+P1 （2）并联电路 ①各支路电压U相等，根据P=U2/R可知,各支路电功率与电阻成反比 ②总功率P总=UI总=U(I1+I2)=P1+P2 L1 L2 L1 L2 L3 L1 L2 一 电功和电功率 电路总功率的求法: P总=U总I=UI总=U总I总=P1+P1+···+Pn 【例题1】额定电压都是110V，额定功率分别为PL1=100W、PL2=40W的两盏电灯，接在外电压为220V的电路上，则下列四个选项所示的电路中，能使每盏电灯均正常发光，且电路中消耗的功率最小的是（ ） C 一 电功和电功率 【变式训练】把相同的小灯泡接成如图12-1-3甲、乙所示的电路，调节滑动变阻器使灯泡均正常发光，两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论正确的是( ) A A.