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

电路中的能量转化 12.1 电路中的能量转化 学习目标： (1)通过实例分析,理解电能转化为其他形式的能是通过电流做功来实现的,加深对功与能量转化关系的认识。 (2)通过推导电功公式和焦耳定律,理解电功、电功率和焦耳定律,能用焦耳定律解释生产、生活中的相关现象。 (3)从能量的转化和守恒角度分析非纯电阻电路中的能量转化,理解电功和电热的区别和联系。 (4)联系生活中的电风扇、空调、电动机等电器设备,体会能量转化与守恒思想,增强理论联系实际的意识。 思考：这些用电器中的能量是怎样转化的？ 电能转化为其他形式的能，是通过电流做功实现的。 电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。 电流做功实质：自由电荷处于恒定电场中，受到的静电力对其做功。 问题一：电能转化为其他形式的能，是怎样实现的？ 问题二：电路两端的电势差为U，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，静电力做功是多少？ 一、电功 1.定义： 3.单位 千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h. 1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J 2.定义式： 电功普适公式 在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. 是焦耳，简称焦，符号是J. 二、电功率 1、定义： 4、单位： 2、定义式： 3、物理意义： 5.额定功率和实际功率： 电流在一段时间内所做的功与通电时间之比叫电功率 电功率表示电流做功的快慢． 瓦（W）、千瓦（kW） 用电器铭牌上所标称的功率是额定功率 用电器在实际电压下工作的功率是实际功率 二、电功率 1.定义： 4.单位： 2.定义式： 电功率普适公式 3.物理意义： 生活中常见的用电器的额定功率 通过电热水器的电流大小为I，加热管的电阻大小为R，电热水器通电时间为t，请尝试用能量守恒推导电热水器产生的热量和热功率。 焦耳定律 9 1.焦耳定律内容： Q=I2R t 2.公式: 3.单位： 适用于一切电路，计算电热 三、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。 焦(J) 千瓦时(kW·h) 1.定义： 2.定义式: 3.单位： 适用于一切电路求热功率 4.物理意义： 四、热功率 一段电路因发热而消耗的功率称为热功率。 瓦（W） 表示导体产热的快慢． 思考：闭合开关后，电路中的能量如何转化？ 正常工作：电能转化为机械能和内能 扇叶卡住：电能转化为内能 电机实验：探究电动机正常工作时电功率和热功率的关系 实验电路图 电动机内部结构 典例 一台电动机，线圈的电阻是0.4Ω，当它两端所加电压为220V时，通过的电流是5A。 （1）这台电动机消耗的电功率？ （2）这台电动机发热的功率？ （3）这台电动机对外做功的功率？电动机的效率？ （4）如果电动机被卡住，不能转动，分别计算前三问 小结 这节课你有哪些收获？ $$