《【人教2019版新教材课件】12.1电路中的能量转化.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【人教2019版新教材课件】12.1电路中的能量转化.pptx（17页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、12.1 电路中的能量转化,电流的热效应,一、电功电功率,理性思考 理论探究,电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力在做功.电流的功简称电功!,思考2:在静电学中怎样计算电场力所做功?,(1)通过功的定义式来求:W=Flcos.(2)通过电势差来求电功:W=qU,思考1:我们知道,功是能转化的量度,电能转化为其它形式的能的过程,一定是有力做功,是谁在做功?是什么力在做功?,思考3:如图一小段导体,加电压U,通过的电流为I,在通电时间为t内,电流做了多少功?,电流做功W=UIt,电流做功W=qU 时间t内通过的电量q=It,一、电功电功率,理性思考 理论探究,思考4:以上的推导和结论
2、 与电路的结构（如:前面电炉、电动机、蓄电池三种电路）有没有关系?,结论:对于一定电路而言,输入电压U、通过的电流I,则时间t内的电功W=UIt与电路结构无关.,实际上,电力公司只按W=UIt收费,而不管你使用何种用电器,电功：W=UIt,所以，该公式适用于一切电路,电功率:单位时间内电流所做的功。,表达式:,(1)一段电路上的电功率P 等于这段电路两端的电压U 和电路中电流I 的乘积.,(2)物理意义:电功率表示电流做功的快慢,(3)单位:国际制单位:瓦(W)常用单位:千瓦(kW),电功:W=UIt,一、电功电功率,理论联系实际 关注身边的物理,为了使用电器安全正常地工作,制造商对用电器的电
3、功率和工作电压都有规定的数值,并且标明在用电器上,叫做用电器的额定电压和额定功率.,(4)额定功率和实际功率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.,U实=U额,P实=P额,用电器能正常工作;U实U额,P实P额,用电器将损坏!,几种常见家用电器的额定功率,问题一:电流流过电熨斗时,电能转化为什么能?,问题二:电流流过电风扇时,电能转化为什么能?,电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关呢？,二、焦耳定律,理论联系实际 关注身边的物理,例:有一电炉的电阻丝电阻为22,通过的电流为10A,求通电1min产生的热量Q.,分析与解:电流流过电阻电路时,电能全部转化
4、为电阻丝的内能,则电阻丝发出的热量等于电流做的功.,由欧姆定律有:U=IR,产生的热量:Q=W=UIt,焦耳定律,解之:,代入数据得:Q=1.32105J,Q=I2Rt,二、焦耳定律,理论联系实际 关注身边的物理,1.内容: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.,3.热功率:单位时间内的发热量.,Q=I2Rt,2.表达式:,例:一个电动机,线圈的电阻是0.4,当它两端所加的电压为220V时,通过的电流是5A.求这台电动机在1分钟内:(1)电流所做的功.(2)电流通过电动机产生的热量.,解:,(1)W电=IUt=522060J=6.6104J,(2)Q=I2R
5、t=520.460J=600J,(3)W机=W电-Q=6.54104J,(3)电动机所做的机械功.,纯电阻电路:只含白炽灯、电炉、电热毯等电路;非纯电阻电阻:含电动机、电解槽等电路.,指转化为内能的那部分电能!,纯电阻电路,电能 内能,QI2Rt,WUIt,=,非纯电阻电路,电能 内能+其它形式的能,W,W-Q,Q,UIt,I2Rt,指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!,M,说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！,三、纯电阻电路 非纯电阻电路,电 功=电 热,:W=Q,=UIt,=I2Rt,=U2t/R,电功率=热功率:P=P热=UI=I2R=U2/R,电功：W=UIt,电热：Q=I2Rt,电
6、功率：P=UI,热功率：P热=I2R,电功大于电热,三、纯电阻电路 非纯电阻电路,纯电阻电路,电功等于电热,非纯电阻电路,纯电阻电路,非纯电阻电路,元件特点,欧姆定律,能量转化,元件举例,电路中只有电阻元件,电路中除电阻元件外，还有将电能转化为其他能的用电器,项目,1、一灯泡标有“220V,100W”字样，将其接到110V的电源上（不考虑灯泡电阻的变化）则有A、灯泡的实际功率为50W B、灯泡的实际功率为25W C、通过灯泡的电流为额定电流的1/2 D、通过灯泡的电流为额定电流的1/4,BC,即时训练,2、电功率的计算公式PU2/R中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的电阻，此式可用于A计算
7、电冰箱的功率 B计算电风扇的功率C计算电烙铁的功率 D计算洗衣机的功率,C,即时训练,例3 将阻值为R1=2,R2=3,R3=4的三个电阻接到电源上，则（1）将它们串联后接到电源上，其总电阻为，它们的电压之比为，它们消耗的电功率之比为。（2）将它们并联后接到电源上，其总电阻为，它们的电流之比为，它们消耗的电功率之比为。,9,2:3:4,12/13,6:4:3,2:3:4,6:4:3,例4有四盏电灯，如图所示连接在电路中，L1、L2都标有“220V，110W”字样，L3和L4都标有“220V，40W”字样，把电路接通后最暗的是()AL1 BL2 CL3 DL4,C,例5 如图所示，R1和R2都是
8、“4W，100”的电阻，R3是“1W，100”的电阻，则AB间允许消耗的最大功率是_W.,即时训练,例6 给定两只标有“110V22W”的灯泡L1和“110V44W”的灯泡L2及一只滑动变阻器R，将它们接在220 V的电路中，要使两灯都正常发光，在下图所示的几种接法中，最合理的是(),6,C,例7有四盏电灯，如图所示连接在电路中，L1、L2都标有“220 V，110 W”字样，L3和L4都标有“220 V，40 W”字样，把电路接通后最暗的是()AL1 BL2 CL3 DL4,即时训练,C,例8.一只电炉的电阻丝电阻和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过的电流相同，则在相同时间内，下列说法正
9、确的是()A电炉和电动机的电热相等B电动机消耗功率大于电炉消耗功率C电炉两端电压小于电动机两端电压D电炉和电动机两端电压相等,ABC,即时训练,例9 在如图的电路中，A、B、C是是三个完全相同的电灯，且不计温度对电灯电阻的影响。电路两端的电压U恒定，当电键K断开与闭合时，电灯A消耗的电功率PA与PA/之比为。,94,例10.关于电功W和电热Q的说法正确的是()A在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，且WQB在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，但W不一定等于QCWUIt、QI2Rt均只有在纯电阻电路中才成立DWUIt在任何电路中成立，QI2Rt只在纯电阻电路中成立,B,即时训练,例11、加在某
10、台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）电动机输出的机械功率为（）AP BU 2/r CP 2r/U 2 DP P 2r/U 2,C,D,例12规格为“220V55 W”的排气扇，线圈电阻为40，求：(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率及排气扇的效率；(2)如果接上电源排气扇正常工作后，扇叶被突然卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。由此你能得到什么启示？,52.5 W2.5W 95.5%,1 210 W1 210 W 排气扇可能被烧毁,即时训练,例13、如图所示的电路中，电源电动势为60 V，内阻不计，电阻R2，电动机的内阻R01.6，电压表的示数为50 V，电动机正常工作，求电动机的输出功率。,例14.A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是()A、A、B灯都变亮B、A、B灯都变暗C、A灯变亮，B灯变暗D、A灯变暗，B灯变亮,答案：210 W,B,
