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

复习回顾 1、电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。 2、电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功．W=UIt（适用于一切电路） 3、电功率：电流所做的功与通电时间之比。P=UI（适用于一切电路） 4、焦耳定律：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。Q=I2 Rt （电热、热功率） 5、纯电阻、非纯电阻电路 一台电动机内阻为1Ω，接到220V的电源上． 当电动机工作时，电流为10A．问： (1)电动机输入功率是多少？ (2)电动机发热功率是多少？ (3)输出的机械功率是多少？ 课前检查 电路中的能量转化 习题课 本节常见题型 一、对电功和电热的理解 二、电功率三个公式的对比应用 三、纯电阻电路当中的功率问题 四、非纯电阻电路当中的问题 五、功率与力学综合问题 一、对电功和电热的理解 例1　(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 （ ） A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B.W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝ t只适用于纯电阻电路 C.在非纯电阻电路中，UI>I2R D.焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路 BCD 二、电功率三个公式的对比应用 B 二、电功率三个公式的对比应用 （1）W＝UIt是电功的计算式，P电＝UI是电功率的计算式，适用于任何电路. （2）Q＝I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I通过电阻R时在t时间内产生的热量。P热＝I2R可以计算任何电路中的热功率 （3） 只适用于纯电阻电路的电功率 三、纯电阻电路当中的功率问题 三、纯电阻电路当中的功率问题 三、纯电阻电路当中的功率问题 【例2】 额定电压都是110 V，额定功率PL1＝100W、PL2＝40 W的两盏电灯，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的(　　) C 电动机的功率和效率 (1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P入＝UI. (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2r. (3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率，P出＝IU－I2r. 四、非纯电阻电路当中的问题 四、非纯电阻电路当中的问题 BD 例3： 四、非纯电阻电路当中的问题 例4　小型直流电动机(其线圈内阻为r＝1 Ω)与规格为“4 V　4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： (1)通过电动机的电流； (2)电动机的输出功率P出； (3)电动机的效率. 答案　0.6 A 答案　2.04 W 答案　85% 五、功率与力学综合问题 五、功率与力学综合问题 BD 五、功率与力学综合问题 例5： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 四、非纯电阻电路当中的问题 C 1．串联电阻的功率分配 (1)分配规律：各电阻上的电功率与电阻成正比，即 eq \f(P1,P2)＝eq \f(R1,R2)，eq \f(Pn,P总)＝eq \f(Rn,R总). (2)总功率：电阻消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn. 2．并联电阻的功率分配 (1)分配规律：各支路电阻上的电功率与电阻成反比，即eq \f(P1,P2)＝eq \f(R2,R1)，eq \f(Pn,P总)＝eq \f(P总,Rn).　 (2)总功率：电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn. 12.(多选)如右图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的阻值R2＝10 Ω.当开关断开时，电流表的示数是I0＝0.5 A，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是(　　) A．I＝1.5 A B．I＜1.5 A C．P＝15 W D．P＜15 W 6.(多选)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数UV＝110 V．(g取10 m/s2)下列说法正确的是(　　) A．通过电动机的电流为137.5 A B．输入电动机的电功率为550 W C．电动机输出的机械功率为20 W D．若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，重物的质量为53 kg $$