物理課件：《電路中的能量轉(zhuǎn)化》PPT優(yōu)質(zhì)課件

1、電路中的能量轉(zhuǎn)化第十二章電能 能量守恒定律 現(xiàn)代生活中隨處都可以見到用電設備和用電器，例如電燈、電視、電熱水壺、電動汽車等。那么，你知道這些用電器中的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的嗎?對標導學電能內(nèi)能電能機械能電能化學能思考：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電能其它能，是什么在做功呢？電流對標導學學習目標1.理解電功、電功率的概念，并能利用公式進行有關計算.2.弄清電功與電熱、電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系.3.知道純電阻電路和非純電阻電路的特點和區(qū)別.一、電功和電功率1.電功(1)電功是指電路中 力對定向移動的電荷所做的功，電流做功的過程就是 能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.(2)電功的計算公式：W .單位： ，符號為 .常用

2、的單位：千瓦時(kWh)，也稱“度”，1 kWh J.靜電電IUt焦耳J3.6106自學靜悟2.電功率(1)定義：單位 內(nèi)電流所做的功.(2)公式：P .(3)單位：瓦特，符號：W.(4)意義：表示電流做功的快慢.時間UI自學靜悟自學靜悟二、焦耳定律1.焦耳定律(1)內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟導體的 及 成正比.(2)表達式：Q .2.熱功率(1)定義： 內(nèi)的發(fā)熱量稱為熱功率.(2)表達式：P .(3)物理意義：表示電流 的物理量.電流的二次方電阻通電時間I2Rt單位時間I2R發(fā)熱快慢 (1)電吹風工作時，將電能轉(zhuǎn)化為什么能？合作學習一、電功和電熱的理解答案電吹風工作時，把電能

3、轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機械能.(2)電熨斗工作時，將電能轉(zhuǎn)化為什么能？答案電熨斗工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.純電阻電路非純電阻電路純電阻電路和非純電阻電路的比較純電阻電路非純電阻電路能量轉(zhuǎn)化情況電功和電熱的關系WQ即IUtI2Rt tWQE其他UItI2RtE其他電功率和熱功率的關系 PP熱，即IUI2RPP熱P其他即IUI2RP其他歐姆定律是否成立UIRI 成立UIRI 不成立電功和電熱的比較例1(多選)下列關于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是 A.電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B.WUIt適用于任何電路，而WI2Rt t只適用于純電阻電路C.在非純電阻電路中，UII2RD.

4、焦耳熱QI2Rt適用于任何電路例2規(guī)格為“220 V36 W”的排氣扇，線圈電阻為40 ，求：(1)接220 V的電源后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機械能的功率和發(fā)熱的功率；答案35 W1 W解析排氣扇在220 V的電壓下正常工作時的電流為發(fā)熱功率為P熱I2R(0.16)240 W1 W.轉(zhuǎn)化為機械能的功率為P機PP熱(361) W35 W.(2)如果接上(1)中電源后，扇葉卡住，不能轉(zhuǎn)動，求電動機消耗的功率和發(fā)熱的功率.答案1 210 W1 210 W解析扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動后，電動機所在電路成為純電阻電路，電流做功全部轉(zhuǎn)化為熱能，此時電動機中電流為電動機消耗的功率即電功率等于發(fā)熱功率：P電P熱UI2205

5、.5 W1 210 W.辨析用電器的額定電壓、額定功率、實際功率。額定電壓：表示用電器正常工作時的電壓額定功率：是用電器長期正常工作時的最大功率，也就是用電器加上額定電壓時消耗的功率，例“220 V、25 W”的白熾燈實際功率：用電器在工作中實際消耗的電功率若用電器在額定電壓下工作，則P實P額，若用電器工作電壓不等于額定電壓，則P實P額1.WUIt是電功的計算式，P電UI是電功率的計算式，適用于任何電路.QI2Rt是電熱的計算式，可以計算任何電路中電流I通過電阻R時在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量，P熱I2R是熱功率的計算式，可以計算任何電路的熱功率.2.只有在純電阻電路中才有WQ，P電P熱，而在非純電阻

6、電路中WQ，P電P熱.3.在純電阻電路中，由UItI2Rt得I ，即歐姆定律成立；在非純電阻電路中，由UItI2Rt知UIR，即歐姆定律不成立.點評精講例3小型直流電動機(其線圈內(nèi)阻為r1 )與規(guī)格為“4 V4 W”的小燈泡并聯(lián)，再與阻值為R5 的電阻串聯(lián)，然后接至U12 V的電源上，如圖1所示，小燈泡恰好正常發(fā)光，電動機正常工作，求：(1)通過電動機的電流；合作學習二、非純電阻電路功率的分析與計算圖1答案0.6 A流經(jīng)電動機的電流IIRIL0.6 A.(2)電動機的輸出功率P出；答案2.04 W解析電動機消耗的總功率PULI40.6 W2.4 W電動機的熱功率P熱I2r(0.6)21 W0.

7、36 W電動機輸出功率P出PP熱2.4 W0.36 W2.04 W(3)電動機的效率.答案85%解析電動機的效率：點評精講1.電動機的功率和效率(1)電動機的輸入功率是電動機消耗的總功率，P入UI.(2)電動機的熱功率是線圈上電阻的發(fā)熱功率，P熱I2r.(3)電動機的輸出功率是電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率，P出IUI2r.例4額定電壓都是110 V、額定功率PA100 W、PB40 W的燈泡兩盞，若接在電壓為220 V的電路上，使兩盞燈泡均能正常發(fā)光，且消耗功率最小的電路是 合作學習三、純電阻電路中的功率分配及計算解析判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷電壓是否是額定電壓，或電流是否是額定電流，對

8、燈泡有PUI ，可知RARB.對于A電路，由于RARB，所以UBUA，且有UB110 V，B燈被燒毀，UA110 V，A燈不能正常發(fā)光.對于B電路，由于RBRA，A燈又并聯(lián)滑動變阻器，并聯(lián)電阻小于RB，所以UBU并，B燈被燒毀，A燈不能正常發(fā)光.對于C電路，B燈與滑動變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UAUB110 V，兩燈可以正常發(fā)光.對于D電路，若滑動變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則UAUB110 V，兩燈可以正常發(fā)光.比較C、D兩個電路，由于C電路中滑動變阻器功率為(IAIB)110 V，而D電路中滑動變阻器功率為(IAIB)110 V，所以C電路消耗電功率最小.點評精講3.串

9、、并聯(lián)電路的總功率(1)串聯(lián)電路：P總U總I(U1U2U3)IP1P2P3(2)并聯(lián)電路：P總UI總U(I1I2I3)P1P2P3即無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率均等于電路中各電阻消耗的功率之和.達標檢測解析家用電器中有純電阻也有非純電阻，故總電功率只能用PUI來計算，C正確.1.(對電功率的理解)如圖3所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機、微波爐、電腦等.停電時，用歐姆表測得A、B間電阻為R；供電后，各家電器同時使用，測得A、B間電壓為U，進線電流為I，則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是 A.PI2R B.PC.PIU D.PI2R123圖32.(對焦耳定律的理解)(多選)一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同時間內(nèi) A.電爐放熱與電動機放熱相等B.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓C.電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓D.電動機消耗的功率大于電爐的功率123解析設每個燈泡正常發(fā)光時其電流為I，則題圖甲中總電流為3I，題圖乙中總電流為I；要使兩電路消耗的總電功率也相同，需使PR1PR2，即(3I)2R1