12.1 电路中的能量转化 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

主讲老师： 电路中的能量转化 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 1 CONTENTS 目录 01 电功和 电功率 02 焦耳 定律 04 电动机 问题 单击此处添加描述文本 2 新课 导入 电流通过电水壶 电能→内能 电能转化为其它形式的能 电流做功 途径 电流通过电动机 电能→ 机械能 电流通过蓄电池 电能→化学能 3 问题1：功是能转化的量度，电能转化为其他形式的能，是通过什么做功来实现？ 答：通过电流做功来实现的。 问题2：电流做功怎样理解？或者说电流做功的本质是什么？ 答：电流做功的本质是导体中有恒定电场，自由电荷在静电力作用下定向移动，这个静电力在做功。 问题3：电流做功时能量是怎样转化的？ 答：静电力对自由电荷做正功，电荷的电势能（其实电势能就是平时我们说的电能）减少，其他形式的能增加。 电功和 电功率 电功 电功率 额定功率 和实际功率 4 如图，已知电路两端的电势差为U，电路中的电流为I，在t时间内通过导体某截面的电荷量是多少？把这些电荷从左端移到右端，电场力做功是多少？ 在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q为： 在这个过程中电场力做的功为： 将q代入得： 这就是前面所说的电流所做的功，简称电功。 电功和 电功率 电功 电功率 额定功率 和实际功率 5 1.定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的 功，简称电功，通常也说成是电流所做的功。 2.公式： 3.单位：焦耳(J)，常用单位千瓦时( ) “千瓦时”就是日常生活中的“度”。 4.物理意义:电功是电能转化为 其他形式能的量度。 电能表 任意电路 纯电阻电路 电功和 电功率 电功 电功率 额定功率 和实际功率 6 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？ 区别：反映电流做功快慢不同 电功率 电功和 电功率 电功 电功率 额定功率 和实际功率 7 1.定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。 2.公式： 3.单位：瓦特(w)，常用单位千瓦(kw) 4.物理意义:电功率表示电流做功的快慢。 任意电路 纯电阻电路 电功和 电功率 电功 电功率 额定功率 和实际功率 8 额定电压：表示用电器正常工作时的电压． 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． 实际功率：用电器在工作中实际消耗的电功率．若用电器在额定电压下工作，则P实＝P额 若用电器工作电压不等于额定电压， 则P实≠P额。 电功和 电功率 电功 电功率 额定功率 和实际功率 9 1、用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？ 电流产生的热与电阻有关 2、忽略能量损失，用电炉烧水时，电能是如何转化的？ 电能全部转化为导体的内能； 电流在这段电路中做的功 W 等于这段电路产生的热量 Q，即W＝Q 守恒思想 焦耳 定律 焦耳定律 热功率 认识两 种电路 两种电路 对比分析 10 电流通过用电器时，电能全部转化为用电器的内能。电功W等于用电器发出的热量Q。 由欧姆定律得， ，代入上式， 2.表达式： 3.单位：焦耳(J) 4.电热(Q)的意义：电热是电能转化为内能的量度。 1.内容：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二 次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积。 焦耳 定律 焦耳定律 热功率 认识两 种电路 两种电路 对比分析 11 6.热功率：单位时间内的发热量。即电能转化为内能的功率。 7.公式： 任何电路中，电功率 热功率， 。只有在纯电阻电路中， 纯电阻电路：欧姆定律适用 ； 非纯电阻电路：欧姆定律不适用