12.1 电路中的能量转化 课件-2025-2026学年高二上学期人教版物理必修第三册

12.1电路中的能量转化 思考：以下电器在工作时，是将什么能转化为什么能？ 电能转化为内能 电能转化为化学能 如何判断有多少电能转化为其他形式的能量？ 功是能量转化的量度，电能转化为其他形式的能是通过电流做功来实现的，电流做功也称电功。 一、电功 适用于一切电路 电功：标量, 单位：J 1kWh=3.6×106J 二、电功率 （1）定义：单位时间内电流所做的功 （3）标量,单位：W (1kW=103W) 不同用电器做功的快慢不同，电流做功的快慢用电功率P来描述 （2）表达式： 适用于一切电路 （4）额定电压、额定功率、实际电压、实际功率 二、电功率 例题1 例题2： C 点拨（最合理）： ①正常工作； ②节能。 三、焦耳定律 1.表达式： 2.说明：焦耳定律适用于一切电路求热量。 焦耳通过实验得到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。这就是著名的焦耳定律 3.热功率: 四、电路中的能量转化 思考：热水器和电动机在工作时能量的转化相同吗？ （纯电阻电路） 热水器：电能全部转化为内能，即W=Q 电能（总） → 内能 = 结论：纯电阻电路欧姆定律适用，有W=Q= t P电=P热= 电动机：电能一部分转化为内能，还有部分电能转化为机械能，即W＞Q(非纯） 电功： ＞电热： ＞ 结论：非纯电阻电路欧姆定律不适用，电功和电热须分开计算 W电=UIt Q热=I2Rt 高中阶段定值电阻可以认为是串电阻。 例题3： B 1．输入功率： 2．热功率： 3．输出功率： 4．功率关系：P总＝P机＋P热 5．电动机的效率： 电动机问题： 电动机是一种非纯电阻用电器，若不计其他摩擦损耗，它把电能转化为机械能和热能。在电路计算中，欧姆定律不再适用。 电动机的总功率；P总＝UI 电动机做有用功的功率（机械功率）P机或P出（“曲线救国”） 电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热；P热＝I2R 例题4： 一台电动机与一定值电阻串联，线圈的电阻是0.4Ω，电阻R的阻值为2Ω。 （1）当接入电压恒为3v的电路中时，流过电动机的电流为1A，则电动机两端的电压为多少？ （2）当直接把这台电动机接入220v的电路中，流过线圈的电流为5A时，则这台电动机的热功率是多少？输出功率是多少？ （3）第二问的情境下，这个电动机的机械效率是多少？ 例题5： B 课后作业：课本P82面练习与应用 $