12.1电路中的能量转化 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

1 电路中的能量转化 第十二章 电能 能量守恒定律 一、电功和电功率 1.电流做功： 实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。 电流做功，电能转化为其他形式的能 2.电功率： 电流在一段电路中所做的功与通电时间之比,用P 表示，单位：瓦特（W ） 二、焦耳定律 1.焦耳定律： 适用：电流做功，电能全部转化为导体的内能 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.电功率：（发热功率） 电流发热的功率 （总功率） 三、电路中的能量转化 思考与讨论: 如图，当电动机接上电源后，会带动风扇转动，这里涉及哪些功率？功率间的关系又如何？ 三、电路中的能量转化 例1.一台电动机，线圈的电阻是 0.4 Ω，当它两端所加的电压为 220 V 时，通过的电 流是 5 A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？ 三、电路中的能量转化 例2.有一直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A，若电动机接入2V电压电路中，电动机正常工作，电流是1A，求电动机正常工作时输出功率多大？如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？ 例3.规格为“220V 36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求： (1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率． 练习1. 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电阻丝。（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由。 （2）要使电饭锅在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1 ：R2应该是多少？ S接通加热，断开保温 练习2. 四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“10 V 4 W”，RB、RD 的规格为“10 V 2 W”。请按消耗功率大小的顺序排列这四个定值电阻，并说明理由。 练习3. 如图，输电线路两端的电压U为220V，每条输电线的电阻R为5Ω，电热水器A的电阻RA为30Ω。求电热水器A上的电压和它消耗的功率。 如果再并联一个电阻RB 为40Ω的电热水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？ 结论 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。 $$