4电路中的能量转化与守恒学

1、稼的自主导学白主学“区44. 4电路中的能量转化与守恒课标解读重点难点1 .理解电功与电热的区别与联系，知道焦耳定律.2 .知道电功与电功率，掌握电源的几个功率与效率.3 .知道常见用电器及其能量转化的情况，了解电路中能的转化与守恒，树立节约用电的意识.1 .电功、电功率、焦耳定律.(重点)2 .闭合电路中的能量转化.(重点)3 .电功与电热的区别.(难点)4 .纯电阻电路和非纯电阻电路.(难点)4.4电路中的能量转化与守恒理数材白岩白测闾“基咄”电功与电热的关系分析1 .基本知识(1)电功：定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流，这时对做了功，这就是电功.公式：W=qU=表示电

2、流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的、通电三者的乘积.单位：.(2)电功率：定义：电流在内做的功.公式：P=W/t=，表示电流在一段电路上做功的功率等于与这段电路两端的的乘积.单位：.(3)焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正比.U2公式Q=,在纯电阻电路中还可写成Q=Ut.R2 .思考判断(1)电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.()(2)根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此电功和电热是完全相同的.()(3)纯电阻电路和非纯电阻电路工作时能量转化情况相同，都是把电能转化为内能.()3 .探

3、究交流为什么说欧姆定律只适用于纯电阻电路？在非纯电阻电路中U、I、R三者之间又有怎样的关系呢？闭合电路中的能量转化与守恒1.基本知识把闭合电路欧姆定律E=U+U内两边同乘以电流I得：(1)电源的总功率：2018年12月9日星期日4.4电路中的能量转化与守恒(2)电源的输出功率：电源的效率：，x100%=ex100%.在闭合电路中，电源的总功率等于与之和.2 .思考判断(1)电源产生的电能只消耗在外电路上.()(2)由于电源的总功率和输出功率不相等，所以电源工作时能量不守恒.()电源的输出功率越大，电源的效率越高.()3 .探究交流用两节干电池接在直流电动机模型上，接通电路后直流电动机就转动起来

4、.分析电路中的能量转化.博专互动探究破疑难师生五都投“知熊”合作探究区I纯电阻电路和非纯电阻电路【问题导思】1 .两种电路在能量转化中有什么不同?2 .非纯电阻电路中，电功和电热是否相等?1.两种电路的比较四种电路比较内容J纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻兀件，只能把电能转化为内能除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律服从欧姆定律：I=uR八U不服从欧姆定律：UIR或IQ;电功率P=UI,热功率P热=i2r,pp热.特别提醒2018年12月9日星期日4. 4电路中的能量转化与守恒丕邕港型里限电跣还运上穿电肛电腌叱墓里也也弛！LW=UL?史!地！1.匕=乜3.一蛰堇都

5、里一9二一!2,.热功率都用p=i2r,若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路.例3(2012山东潍坊高二检测)规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为400,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；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率.正翻应用1 .(2012宁德高二检测)微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为10,当加在它两端的电压为2.0V时，电流为0.8A,且能正常工作，求：(1)它的额定输入功率多大？(2)工作时由导线发热损失的功率多大？(3)它的最大输出功率多大？分析电源的输出功率和效率【问题导思】2 .纯电阻电

6、路中，电源总功率和内、外电路消耗的功率有什么关系?3 .电源的输出功率越大，电源的效率越高吗？1 .纯电阻电路中各部分功率关系分析P电源=EI由EIt=I2Rt+I2rt知EI=|2R+12rsp外=I2RP内=I2r2 .电源的输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下(1)电源的输出功率2E2E2R_E2P出=1R=鬲7JR=(R-rf+4Rr=+二；R由此可知当R=r时，电源有最大输出功率P出max=旦.4r2018年12月9日星期日4.4电路中的能量转化与守恒(2)P出与外电阻R的函数关系图像增大E2、图像分析R时，R越大,P出越大巾时，R越大,P出越小R=时，0出=彳为最大值3电源的效率

7、x100%=詈i2rD.焦耳热Q=Rt适用于任何电路2. 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内（）A.电炉放热与电动机放热相等B.电炉两端电压小于电动机两端电压C.电炉两端电压等于电动机两端电压D.电动机消耗的功率大于电炉的功率3. （2012莆田二中高二检测）如图445所示，电阻Ri=20Q,电动机的绕组的电阻R2=10当电键打开时，电流表的示数是0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是（）通A. I=1.5A宿1B. I1.5AW_工UC. P=15W图4-4-5D. P15W2018年12月9日星

8、期日4. 4电路中的能量转化与守恒4.如图446所示，已知电源内电阻r为2乌定值电阻R0为3Q滑动变阻器阻值范围为010当滑动变阻器R使其阻值为Ri时，在Ri上获得最大功率，则Ri的阻值应为（）图4一4一60.3V时，电流a. 2ab. 3aC.4ad.5a5. 一直流电动机线圈的电阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为为0.3A.松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A,电动机正常工作.求该电动机正常工作时，输入的电功率及电动机的机械功率.彳果后知能检测课下测自我评祜投n患餐1 ,关于三个公式P=UI,p=i2r,P=5的适用范围，以下说法正确的是（）RA.第一个公式

9、普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B.在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率C.在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义P即是电功率，也是热功率D.由U=IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求2.（2012潍坊高二检测）额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量，结果是A.电风扇最多B.电烙铁最多C.日光灯最多3.（2012哈尔滨高二检测）用E表示电源电动势，U表示路端电压,Ur表布内电压,R表小外电路总电阻，r表示电源内电阻，I

10、表示干路电流，则下列各式中正确的是A.Ur=|RB. Ur=E-UC. U=E+IrRED.U=R+r4.（2012南京高二检测）如图447所示，有一内电阻为4.4C的电解槽和一盏标有110V、60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则A.电解槽消耗的电功率为120WB.电解槽的发热功率为60WC.电解槽消耗的电功率为60Wa22OV图4一4一7D.电路消耗的总功率为60W2018年12月9日星期日4.4电路中的能量转化与守恒5.在如图448所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）A.灯yLL变亮r,闭合电键S,将滑动变阻器

11、滑片B.电源的输出功率变小C.电容器C上电荷量减少D.电流表读数变小，电压表读数变大图4一4一86.（2012古田一中高三检测）如图449所示，电源电动势E=3.2V,电阻R=30，小灯泡L的额定电压Ul=3.0V,额定功率Pl=4.5W.当开关S接1时，电压表的读数为3V,则当开关S接2时，灯泡发光的情况是（）A.很暗，甚至不亮B.正常发光C.比正常发光略亮D.有可能被烧坏图4一4一97 .如图4410是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的入电路中，则（）A.甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小8 .甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C.在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少

12、D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小I-R图像.现将甲、乙串联后接图4一4一108.（2012南平一中高二检测）如图4411所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻，则（）A.电源内阻r=E-RB.电源内阻r=mSvRC.如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D.如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小9.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了A.35.8WB. 43.2WC. 48.2WD.76.8W4412所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时58A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.05电流表内丁1）电动护L吊图4一4一122018年12月9日星期日4.4电路中的能量转化与守恒10.三个电阻分别标有“100Q4W；200Q2W；50Q8W”，若将它们并联起来，允许消耗的最大功率是多少?图4一4一1311 .如图4-4-13所示，电源电动势E=10