第15讲 电路中的能量转化-2023-2024学年高二物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版（2019）必修第三册)

命学科网 学种网需创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第15讲：电路中的能量转化 【考点梳理】 考点一、电功和电功率 1.电功 (1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程 (2)电功的计算公式：W=U世 单位：焦耳，符号为 常用的单位：千瓦时kW-h),也称“度”，1kWh=3.6×105J. 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=Wt=U山 (3)单位：瓦特符号为w (4)意义：表示电流做功的快慢。 考点二、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=PRt: 2.热功率 (1)定义：单位时间内的发热量称为热功率， (2)表达式：P热=R (3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量， 考点三、电路中的能量转化 从能量转化与守恒的角度看，电动机从电源获得能量，一部分转化为机械能。还有一部分转化为内能，即P电=P扭 十P提，其中P电=U丛，P损=PR, 重难点技巧总结 1.串、并联电路的功率分配关系 (1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比，即P1R1=P2R2=..=PnRn=P. ⊙⊙原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 可学科网 学种网票创，让学司更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 (2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比，即P1R1=P2R2=.=PnRn=UP (3)无论是串联电路还是并联电路.电路消耗的总功率均等干电路中各电阻消耗的功率之和 2.纯电阻电路与非纯电阻电路 (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.例如电动机P总=P出十P热 3.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 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 w>@ E其他 W-Q W=Q+E共他 电功和电热的关系 即Ut=PRt Ut=PRt十E其地 电功率和 P=P热 P=P热，十P共他 热功率的关系 即U=PR 即U=PR十P其他 欧姆定律是否成立 U=R.=UR成立 U>R.I<UR不成立 W=Ut、P电=U1适用干任何电路计算电功和电功率 Q=PRt、P热=PR适用干任意电路计算电热和热功率 说明 只有纯电阻电路满足W=QP电=P热：非纯电阻电路W >Q.P电>P热 【题型归纳】 题型一：电功与电功率的计算和应用 1.(2023秋浙江绍兴高二统考期末)如图所示，电路中电阻R,=40W,R2=60W,R=60W,A、B之间的电压 恒为100V.电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是() ○○原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 可学科网 字种网第创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 1oOV B A.电压表的示数为60V B.电流表的示数为2.5A C.电阻R两端的电压为60V D.电阻R消耗的电功率为100W 2.(2023秋重庆沙坪坝高二重庆南开中学校联考期末)如图所示的电路中，R=R,=R,=R,.电源内阳r=8 当开关S与1接通时.飞电功率为P,当开关S与2接通时.飞电功率为。则与？的此值为() A B.9 8 C. D.3 3.(2022秋黑龙江鹤岗高二鹤岗一中校考期中)如图所示，、b两点间的电压为9V,三个电阻的阻值分别为 R=R2=6W、R,=3W。下列说法正确的是() R2 b R R A.R、R、R两端的电压之比为2：1：1 B.R、乃、R消耗的电功率之比为1：：2 C.在相等的时间内.通过R、乃、R的电荷量之比为2：21 D.在相等的时间内.R、乃、R产生的焦耳热之比为1：2：2 题型二：混联电路中的功率计算 4.(2023·全国·高二课堂例题)如图所示为某一电路的一部分，其中R1=102.R2=Rg=202,下列关干R1、R2 R:消耗的电功率P、P2、P,以及R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3的关系正确的是() ©δ原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 可学科网 学种网第创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 R A.U1:U2:U3=1:2:2 B.U1:U2:U3=1:1:1 C.P1:P2:P3=1:1:1 D.P1:P2:P3=1:2:2 5,(2022秋河南南阳高二校考阶段练习)如图所示，把4个完全相同的灯接成如图所示的()、(b)两个 电