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

null12.1 电路中的能量转化 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 这些用电器中的能量是怎样转化？ 物理雾里悟理 一、电功和电功率 - - 导体两端有电势差 导体内形成电场 自由电荷在静电力作用下做定向移动 电荷电势能减小 减小的电势能（电能）去哪里了？ 物理雾里悟理 电荷从左向右定向移动，它们经过这段电路所用的时间记为t,则这段时间内通过这段电路任一截面的电荷量为Q=It 如果这段电路两端的电势差是U，静电力做的功就是 电功：W＝Uq＝UIt 单位：焦耳（J） 电功 适用一切电路 物理雾里悟理 不同用电器做功的快慢不同，如何描述电流做功的快慢？ （1）定义：单位时间内电流所做的功 （2）表达式： （3）标量,单位换算： W (1kW=103W) （4）测量方法：电压表和电流表 比值定义法 适用一切电路 电功率 额定功率和实际功率 额定功率:用电器在额定电压下的功率（铭牌上标出的功率） 实际功率:用电器在实际电压下的功率 物理雾里悟理 你能行！！ 1、如图所示的安全出口指示灯，该灯配备有两个电源--正常电源和紧急备用电源，其中正常亮灯状态下，指示灯功率为3W，紧急指示灯亮起时，指示灯功率为6W。假设在某次消防安全演练中，某商场的200个紧急指示灯全部正常开启，持续时间为60min。在这次演练中，所有指示灯消耗的电能约为( ) A. 3.6×105J B. 7.2×105J C. 2.2×106J D. 4.3×106J D 物理雾里悟理 电能表（电表） 电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表、火表、千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。 站立式讨论： 1.kwh是什么单位？ 2.1kwh=？J 3.1度电能做什么？ 物理雾里悟理 2、下表为某电热水器铭牌上的部分内容，根据表中的信息可计算出该热水器正常工作0.5h消耗的电能为( ) A. 0.25kW⋅h B. 0.50kW⋅h C. 0.75kW⋅h D. 1.00kW⋅h C 你能行！！ 物理雾里悟理 3、室内有五种用电器：1.5kW的电饭锅，200W的电冰箱，750W的取暖器，250W的电视机和2kW的空调机，供电电压是220V，进线处有13A的保险丝，为不使保险丝烧断，下列用电器不能同时使用的是( ) A. 电饭锅和电冰箱 B. 取暖器和空调机 C. 电饭锅和空调机 D. 电冰箱、电视机和空调机 C 你能行！！ 物理雾里悟理 电流通过某导体产生的热量, 跟 电流的二次方成正比，跟导体 的电阻及通电时间成正比。 电流通过电热水器，电炉等电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能。 这个关系式最初是由焦耳通过实验直接得到的，物理学中就把它叫作焦耳定律（Jouleˊs law）。 焦耳 二、焦耳定律 物理雾里悟理 1、纯电阻电路 内能 纯电阻电路:电阻将从电源获得的能量全部转变成内能 电能 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 电功率： ＝电功率： 物理雾里悟理 2、非纯电阻电路（含电动机） 电能 内能 机械能 非纯电阻电路:在通电的状态下，有放热也有对外面做除内能外的其他形式的功的电路。 物理雾里悟理 纯电阻电路: 电能 → 内能 Q I2Rt W IUt = I=U/R 非纯电阻电路: 电能 → 内能和其它形式的能 W W其+Q IUt I2Rt I＜U/R 说明欧姆定律不适用于非纯电阻电路！ ＞ 指某段电路在某段时间内消耗的全部电能! 指转化为内能的那部分电能! R M 两种电路对比分析 物理雾里悟理 纯电阻电路: 非纯电阻电路: I=U/R 电功 = 电热: W= IUt = =I2Rt U2t/R 电功率=热功率：P = I U = U2/R = I2R =P热 I＜U/R 电功：W= IUt 电热：Q=I2Rt 电功率：P = IU 热功率：P热=I2R R M =Q 关于电动机的问题具体该如何处理呢 ？ 两种电路对比分析 物理雾里悟理 再议电动机 输入 功率 输出 功率 发热 电机的功率 电机的效率 总输入功率 电机热功率 输出功率 物理雾里悟理 4、某直流电动机，线圈电阻是0.5Ω，当它两端所加的电压为6V时，通过电动机的电流为2A.由此可知( ) A. 电动机发热的功率为72W B. 电动机消耗的电功率为72W C. 电动机输出的机械功率为10W D. 电动机的工作效率为20％ C 你能行！！ 物理雾里悟理 5、如图所示，一手持迷你小风扇内安 装有小直流电动机，其线圈电阻为 RM，额定电压为U，额定电流为I。 将它与电压为U的直流电源连接， 电动机恰好正常工作，则( ) A. 电源输出功率为I2RM B. 电动机消耗的功率为I2RM C. 电动机线圈电阻的发热功率为U2RM D. 电动机输出 的 机械功率为UI−I2RM D 你能行！！ 物理雾里悟理 《思维导图·电势能和电势》 电路中的 能量转化 电功率 P=UI 做功的快慢 电功 W=UIt （适用于一切电路） 焦耳定律 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R 能量 转化 P电=P机+P热 课堂小结 物理雾里悟理 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$null