人教版必修第三册第十二章第一节电路中的能量转化3课件

第十二章电能能量守恒定律第十二章电能能量守恒定律1学习目标1.通过实例分析,知道电流做功的实质,理解电功、电功率的概念和物理意义,掌握电功和电功率的计算,加深对功与能量转化关系的认识.2.通过分析电流通过电热水器时电能全部转化为内能,理解焦耳定律,知道电流热效应在生产、生活中的应用.3.通过分析电动机工作时电路中的能量转化情况,能从能量守恒的角度理解电功和电热的关系,提升用能量的观点来解释物理现象的能力.1电路中的能量转化学习目标1.通过实例分析,知道电流做功的实质,理解电功2知识点一电功和电功率答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和内能.(2)电解槽:电能转化为化学能和内能.(3)电热水器:电能转化为内能.用电器工作时,电能转化为其他形式的能,是通过电流做功来实现的.1.结合已学知识和你的生活经验,说明下列用电器工作时的能量转化情况以及这些转化是如何实现的.(1)电风扇(2)电解槽(3)电热水器知识点一电功和电功率答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和32.电荷的定向移动形成电流,电能转化为其他形式的能是通过电流做功实现的,那么电流做功的实质是什么?电流做功的多少和快慢分别用哪个物理量表示?答案:电流做功的实质:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功.自由电荷在静电力的作用下做定向移动,结果电荷的电势能减少,其他形式的能增加.电流做功的多少和快慢分别用电功、电功率表示.2.电荷的定向移动形成电流,电能转化为其他形式的能是通过电流4

两端的电压U电路中的电流I通电时间tW=UIt所做的功通电时间UI瓦特W

两端的电压U电路中的电流I通电时间tW=UIt所做的功通电5知识点二焦耳定律1.电热水壶工作时,通过电热丝和导线的电流相同,为什么通电一段时间后水壶可以把水烧开,而导线却几乎不发热?电流通过导体产生热量的多少可能跟什么因素有关?答案:由于导线的电阻很小,在相同的通电时间内导线上产生的热量很少,所以导线几乎不发热.电流通过导体产生热量的多少可能与导体的电阻、电流、通电时间有关.知识点二焦耳定律1.电热水壶工作时,通过电热丝和导线的电流65、滑动摩擦力：大小：Ff=μFN，（μ动摩擦因数，无单位）点点接触，弹力垂直于公切面。绳的拉力：方向沿绳指向绳收缩的方向。3.重力加速度：g=9.8m/s2★规律：g随高度增加而减小，随纬度增加而增大。⑤放射性废料容易处理②状态法：根据物体的运动状态，利用共点力平衡条件判断弹力是否存在.①电子的质量数为0、电荷数为-1，可以把电子表示为0-1e。2、等温变化:一定量的气体在温度不变的状态下，发生的变化。五、恒星的演化②ß射线在云室中的径迹：细而曲②β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。2、与天然的放射性物质相比，人工放射性同位素的优点：③可以制成各种需要的形状19.8粒子和宇宙3、静摩擦力：大小：被动力，由外界因素决定，（二力平衡算出）范围：，4.重力的作用点：重心。规律：①重心不一定在物体上。②区别重心与几何中心，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心。③“悬挂法”确定薄板重心。4、最大静摩擦力：fmax=Ff动=μFN：fmax与正压力成正比，正压力越大fmax也越大。②β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。1、确定研究对象：被封闭的气体（液体）4、晾衣架问题：轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果将绳b端上移到b’端，绳子上的张力如何变化？2、具有放射性的元素称为放射性元素。①原子核衰变时电荷数和质量数都守恒2、表达式：pV=C(常用于判断题）或p1V1=p2V2(常用于计算题）19.4放射性的应用与防护

电流的二次方电阻通电时间I2RtI2R5、滑动摩擦力：大小：Ff=μFN，（μ动摩擦因数，无单位）7知识点三电路中的能量转化1.电吹风工作时,电能转化为什么能?电熨斗工作时,电能转化为什么能?答案:电吹风工作时,电能转化为机械能和内能.电熨斗工作时,电能全部转化为内能.2.电动机的能量转化.从能量转化和守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为内能.设电动机两端的电压为U,通过电动机线圈的电流为I,电动机线圈的电阻为R.知识点三电路中的能量转化1.电吹风工作时,电能转化为什么能8(1)求电动机消耗的总功率P总、电动机的发热功率P热和电动机的机械功率P机.答案:P总=UIP热=I2RP机=P总-P热=UI-I2R(2)在计算电动机的机械功率时渗透了哪种物理思想?答案:守恒思想.(3)接通电源,若电动机转轴被卡住,则电动机的总功率和发热功率满足什么关系?答案:若电动机转轴被卡住,则电动机的输出功率为0,电动机的总功率和发热功率相等.(1)求电动机消耗的总功率P总、电动机的发热功率P热和电动机9小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”).1.电功与电能的单位都是焦耳,电功就是电能.(

)2.电功率越大,表示电流做功越多.(

)3.电功率越大,电路中产生的热量一定越多.(

)4.电流做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程.(

)5.热功率一定等于电功率.(

)6.在任何电路中都可以用Q=I2Rt求电热.(

)×××√×√小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误10探究一

电功和电功率问题情境下图表示一段导体,已知这段导体两端的电势差为U,电荷从左向右定向移动,导体中的电流为I.探究一电功和电功率问题情境下图表示一段导体,已知这段导体两111.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从左端移到右端,静电力做功是多少?答案:通过这段导体任一截面的电荷量q=It.根据公式W=qU,静电力做的功为W=UIt.2.结合已学知识和生活经验与同学讨论,如何表示电流做功的快慢.

1.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷123.若把这段导体等效为阻值为R1的电阻,当它与另一个阻值为R2的电阻串联接入电路中时,它们消耗的电功率有什么关系?若二者并联接入电路中,它们消耗的电功率有什么关系?两种连接方式中,如何计算电流做功的总功率?

3.若把这段导体等效为阻值为R1的电阻,当它与另一个阻值为R13

14过程建构1.对电功的理解.(1)从力的角度看,电流做功的实质是静电力对自由电荷做功.(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少.(3)W=qU=UIt是电功的计算式,适用于任何电路.过程建构1.对电功的理解.15

比较项额定功率实际功率概念用电器上标的功率,即用电器正常工作时消耗的电功率用电器实际工作时消耗的电功率计算P额=U额I额P实=U实I实联系用电器正常工作时,实际功率等于额定功率

比较项额定功率实际功率概念用电器上标的功率,即用电器正常工16【典例1】有分别标有“220V

100W”“220V

60W”的两个灯泡(电阻不变),把它们串联接到220V的电源上.(1)两灯泡的实际功率各是多少?哪个灯泡更亮?(2)通电0.5h,两灯泡各消耗多少电能?

【典例1】有分别标有“220V100W”“220V1760W灯泡两端的实际电压U2实=IR2,灯泡的实际功率P2实=U2实I=I2R2=23.3W.因为P2实>P1实,所以60W的灯泡更亮.(2)100W灯泡消耗的电能W1=P1实t=25200J,60W灯泡消耗的电能W2=P2实t=41940J.答案:(1)14.0W

23.3W

60W的灯泡更亮(2)25200J

41940J60W灯泡两端的实际电压U2实=IR2,灯泡的实际功率P218探究二焦耳定律问题情境电热水器是生活中常用的一种电加热器,如图所示.其内部电热元件的电阻为R,电路接通后,通过电热水器的电流为I.答案:电流通过电热水器做功时,电能全部转化为内能,即电流做的功W等于电热水器产生的热量Q,有Q=W=UIt,根据U=IR,得热量Q的表达式为Q=I2Rt.1.若通电时间为t,如何计算电流通过电热水器产生的热量?探究二焦耳定律问题情境电热水器是生活中常用的一种电加热器,192.如何计算电流的发热功率?电流的发热功率一定与电流做功的功率相等吗?

2.如何计算电流的发热功率?电流的发热功率一定与电流做功的功203.若把电热水器换成电风扇接入电路,则电流做的功与电流通过电风扇产生的热量是什么关系?电流做功的功率与电流通过电风扇的发热功率是什么关系?答案:电风扇转动是靠电动机带动的,电风扇工作时电动机从电源获得能量,一部分转化为电风扇的机械能,另一部分转化为内能.从能量转化与守恒的角度看,三者满足W电=Q+W机械,其中W电=UIt,Q=I2Rt,W电>Q.对应的功率关系为P电=P热+P机械,其中P电=UI,P热=I2R,P电>P热.3.若把电热水器换成电风扇接入电路,则电流做的功与电流通过电214.含有电动机的电路可看成哪种电路?能量转化时,它与纯电阻电路有何区别?5.有“220V

40W”的白炽灯和“220V

40W”的电动机,把它们并联后接到220V的照明电路中,二者都能正常工作,它们在相同的时间内产生的热量相同吗?为什么?答案:含有电动机的电路可看成非纯电阻电路.能量转化时,在非纯电阻电路中,电能转化为内能和其他形式的能;在纯电阻电路中,电能全部转化为内能.答案:不相同.电动机和白炽灯消耗的电能相同,电动机把一部分电能转化为内能,另一部分转化为机械能;白炽灯消耗的电能全部转化为内能.4.含有电动机的电路可看成哪种电路?能量转化时,它与纯电阻电22过程建构纯电阻电路和非纯电阻电路的比较.比较项纯电阻电路非纯电阻电路用电器举例白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅电动机、电解槽能量转化能量关系W=Q,即UIt=I2Rt=tW=Q+E其他,即UIt=I2Rt+E其他功率关系P=P热,即UI=I2RP=P热+P其他,即UI=I2R+P其他是否遵守欧姆定律遵守欧姆定律,I=不遵守欧姆定律,I<过程建构纯电阻电路和非纯电阻电路的比较.比较项纯电阻电路非纯23说明:不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路,计算电功时都可以用W=UIt,计算电功率时都可以用P=UI,计算电热时都可以用Q=I2Rt,计算热功率时都可以用P=I2R.若用变形式时,就要考虑是不是纯电阻电路,是否遵守欧姆定律.说明:不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路,计算电功时都可以用W24【典例2】一电动车动力电源上的铭牌标有“36V10A·h”字样.假设工作时电源的输出电压恒为36V,额定输出功率为180W,由于电动机发热造成的损耗为P热,其他损耗不计,电动车的效率为80%,则下列说法正确的是(

)A.额定工作电流为10AB.电池充满电后总电荷量为3.6×103CC.电动车电动机线圈的电阻为7.2ΩD.电动车保持额定功率行驶的最长时间是2h【典例2】一电动车动力电源上的铭牌标有“36V1025(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少.P=P热,即UI=I2R答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和内能.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从左端移到右端,静电力做功是多少?用电器实际工作时消耗的电功率2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.(3)W=qU=UIt是电功的计算式,适用于任何电路.R2=6R1C.含有电动机的电路可看成哪种电路?能量转化时,它与纯电阻电路有何区别?【典例2】一电动车动力电源上的铭牌标有“36V10A·h”如果进户线处有13A的保险丝,供电电压为220V,下列情况下不能同时使用的是()(2)25200J41940J通过分析电动机工作时电路中的能量转化情况,能从能量守恒的角度理解电功和电热的关系,提升用能量的观点来解释物理现象的能力.【典例1】有分别标有“220V100W”“220V60W”的两个灯泡(电阻不变),把它们串联接到220V的电源上.下图表示一段导体,已知这段导体两端的电势差为U,电荷从左向右定向移动,导体中的电流为I.若把这段导体等效为阻值为R1的电阻,当它与另一个阻值为R2的电阻串联接入电路中时,它们消耗的电功率有什么关系?若二者并联接入电路中,它们消耗的电功率有什么关系?两种连接方式中,如何计算电流做功的总功率?把三个相同的灯泡接成如图甲、乙所示的电路,通过调节供电电压与滑动变阻器R1、R2的阻值,使两组灯泡均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2满足()通过分析电流通过电热水器时电能全部转化为内能,理解焦耳定律,知道电流热效应在生产、生活中的应用.

答案:D(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的26【典例3】有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.(1)求这台电动机线圈的电阻;(2)求这台电动机正常工作时的输出功率;(3)如果在正常工作时,转子突然被卡住,则此时电动机的发热功率为多大?[学会审题]【典例3】有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,27

答案:(1)0.5Ω

(2)1.5W

(3)8W

答案:(1)0.5Ω(2)1.5W(3)8W28课堂评价答案:BCD

课堂评价答案:BCD

29答案:C2.室内有几种用电器:1.5kW的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器.如果进户线处有13A的保险丝,供电电压为220V,下列情况下不能同时使用的是(

)A.电饭煲和电冰箱B.取暖器和空调器C.电饭煲和空调器D.电冰箱、电视机和空调器答案:C2.室内有几种用电器:1.5kW的电饭煲、200303.(多选)有两个灯泡L1、L2,它们的电阻不变,额定电压皆为6V,额定功率分别为6W、3W,将它们接在电路中,下列说法正确的是(

)A.若将它们串联接在电路中,两灯泡的总功率最大为9WB.若将它们串联接在电路中,两灯泡的总功率最大为4.5WC.若将它们并联接在电路中,两灯泡的总功率最大为9WD.若将它们并联接在电路中,两灯泡的总功率最大为4.5W答案:BC3.(多选)有两个灯泡L1、L2,它们的电阻不变,额定电压皆31(1)电风扇(2)电解槽(3)电热水器从能量转化和守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为内能.答案:电流做功的实质:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功.下图表示一段导体,已知这段导体两端的电势差为U,电荷从左向右定向移动,导体中的电流为I.(3)接通电源,若电动机转轴被卡住,则电动机的总功率和发热功率满足什么关系?(2)电解槽:电能转化为化学能和内能.小型直流电动机的线圈电阻为r=1Ω,与规格为“4V4W”的小灯泡并联,再与阻值为R=5Ω的电阻串联,然后接在U=12V的电源上,如图所示,闭合开关,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,求:(2)电解槽:电能转化为化学能和内能.(2)25200J41940J电功率越大,电路中产生的热量一定越多.答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和内能.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从左端移到右端,静电力做功是多少?在任何电路中都可以用Q=I2Rt求电热.【典例2】一电动车动力电源上的铭牌标有“36V10A·h”(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少.电池充满电后总电荷量为3.知识点三电路中的能量转化电池充满电后总电荷量为3.4.把三个相同的灯泡接成如图甲、乙所示的电路,通过调节供电电压与滑动变阻器R1、R2的阻值,使两组灯泡均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2满足(

)答案:A甲乙A.R2=9R1

B.R2=6R1C.R2=3R1 D.R1=R2(1)电风扇(2)电解槽(3)电热水器4.把三个相同的灯325.小型直流电动机的线圈电阻为r=1Ω,与规格为“4V

4W”的小灯泡并联,再与阻值为R=5Ω的电阻串联,然后接在U=12V的电源上,如图所示,闭合开关,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,求:(1)通过电动机的电流;(2)电动机的输出功率P出;(3)电动机的效率.5.小型直流电动机的线圈电阻为r=1Ω,与规格为“4V33

答案:(1)0.6A

(2)2.04W

(3)85%

答案:(1)0.6A(2)2.04W(3)85%34人教版必修第三册第十二章第一节电路中的能量转化3课件35第十二章电能能量守恒定律第十二章电能能量守恒定律36学习目标1.通过实例分析,知道电流做功的实质,理解电功、电功率的概念和物理意义,掌握电功和电功率的计算,加深对功与能量转化关系的认识.2.通过分析电流通过电热水器时电能全部转化为内能,理解焦耳定律,知道电流热效应在生产、生活中的应用.3.通过分析电动机工作时电路中的能量转化情况,能从能量守恒的角度理解电功和电热的关系,提升用能量的观点来解释物理现象的能力.1电路中的能量转化学习目标1.通过实例分析,知道电流做功的实质,理解电功37知识点一电功和电功率答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和内能.(2)电解槽:电能转化为化学能和内能.(3)电热水器:电能转化为内能.用电器工作时,电能转化为其他形式的能,是通过电流做功来实现的.1.结合已学知识和你的生活经验,说明下列用电器工作时的能量转化情况以及这些转化是如何实现的.(1)电风扇(2)电解槽(3)电热水器知识点一电功和电功率答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和382.电荷的定向移动形成电流,电能转化为其他形式的能是通过电流做功实现的,那么电流做功的实质是什么?电流做功的多少和快慢分别用哪个物理量表示?答案:电流做功的实质:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功.自由电荷在静电力的作用下做定向移动,结果电荷的电势能减少,其他形式的能增加.电流做功的多少和快慢分别用电功、电功率表示.2.电荷的定向移动形成电流,电能转化为其他形式的能是通过电流39

两端的电压U电路中的电流I通电时间tW=UIt所做的功通电时间UI瓦特W

两端的电压U电路中的电流I通电时间tW=UIt所做的功通电40知识点二焦耳定律1.电热水壶工作时,通过电热丝和导线的电流相同,为什么通电一段时间后水壶可以把水烧开,而导线却几乎不发热?电流通过导体产生热量的多少可能跟什么因素有关?答案:由于导线的电阻很小,在相同的通电时间内导线上产生的热量很少,所以导线几乎不发热.电流通过导体产生热量的多少可能与导体的电阻、电流、通电时间有关.知识点二焦耳定律1.电热水壶工作时,通过电热丝和导线的电流415、滑动摩擦力：大小：Ff=μFN，（μ动摩擦因数，无单位）点点接触，弹力垂直于公切面。绳的拉力：方向沿绳指向绳收缩的方向。3.重力加速度：g=9.8m/s2★规律：g随高度增加而减小，随纬度增加而增大。⑤放射性废料容易处理②状态法：根据物体的运动状态，利用共点力平衡条件判断弹力是否存在.①电子的质量数为0、电荷数为-1，可以把电子表示为0-1e。2、等温变化:一定量的气体在温度不变的状态下，发生的变化。五、恒星的演化②ß射线在云室中的径迹：细而曲②β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。2、与天然的放射性物质相比，人工放射性同位素的优点：③可以制成各种需要的形状19.8粒子和宇宙3、静摩擦力：大小：被动力，由外界因素决定，（二力平衡算出）范围：，4.重力的作用点：重心。规律：①重心不一定在物体上。②区别重心与几何中心，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心。③“悬挂法”确定薄板重心。4、最大静摩擦力：fmax=Ff动=μFN：fmax与正压力成正比，正压力越大fmax也越大。②β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。1、确定研究对象：被封闭的气体（液体）4、晾衣架问题：轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果将绳b端上移到b’端，绳子上的张力如何变化？2、具有放射性的元素称为放射性元素。①原子核衰变时电荷数和质量数都守恒2、表达式：pV=C(常用于判断题）或p1V1=p2V2(常用于计算题）19.4放射性的应用与防护

电流的二次方电阻通电时间I2RtI2R5、滑动摩擦力：大小：Ff=μFN，（μ动摩擦因数，无单位）42知识点三电路中的能量转化1.电吹风工作时,电能转化为什么能?电熨斗工作时,电能转化为什么能?答案:电吹风工作时,电能转化为机械能和内能.电熨斗工作时,电能全部转化为内能.2.电动机的能量转化.从能量转化和守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为内能.设电动机两端的电压为U,通过电动机线圈的电流为I,电动机线圈的电阻为R.知识点三电路中的能量转化1.电吹风工作时,电能转化为什么能43(1)求电动机消耗的总功率P总、电动机的发热功率P热和电动机的机械功率P机.答案:P总=UIP热=I2RP机=P总-P热=UI-I2R(2)在计算电动机的机械功率时渗透了哪种物理思想?答案:守恒思想.(3)接通电源,若电动机转轴被卡住,则电动机的总功率和发热功率满足什么关系?答案:若电动机转轴被卡住,则电动机的输出功率为0,电动机的总功率和发热功率相等.(1)求电动机消耗的总功率P总、电动机的发热功率P热和电动机44小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”).1.电功与电能的单位都是焦耳,电功就是电能.(

)2.电功率越大,表示电流做功越多.(

)3.电功率越大,电路中产生的热量一定越多.(

)4.电流做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程.(

)5.热功率一定等于电功率.(

)6.在任何电路中都可以用Q=I2Rt求电热.(

)×××√×√小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误45探究一

电功和电功率问题情境下图表示一段导体,已知这段导体两端的电势差为U,电荷从左向右定向移动,导体中的电流为I.探究一电功和电功率问题情境下图表示一段导体,已知这段导体两461.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从左端移到右端,静电力做功是多少?答案:通过这段导体任一截面的电荷量q=It.根据公式W=qU,静电力做的功为W=UIt.2.结合已学知识和生活经验与同学讨论,如何表示电流做功的快慢.

1.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷473.若把这段导体等效为阻值为R1的电阻,当它与另一个阻值为R2的电阻串联接入电路中时,它们消耗的电功率有什么关系?若二者并联接入电路中,它们消耗的电功率有什么关系?两种连接方式中,如何计算电流做功的总功率?

3.若把这段导体等效为阻值为R1的电阻,当它与另一个阻值为R48

49过程建构1.对电功的理解.(1)从力的角度看,电流做功的实质是静电力对自由电荷做功.(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少.(3)W=qU=UIt是电功的计算式,适用于任何电路.过程建构1.对电功的理解.50

比较项额定功率实际功率概念用电器上标的功率,即用电器正常工作时消耗的电功率用电器实际工作时消耗的电功率计算P额=U额I额P实=U实I实联系用电器正常工作时,实际功率等于额定功率

比较项额定功率实际功率概念用电器上标的功率,即用电器正常工51【典例1】有分别标有“220V

100W”“220V

60W”的两个灯泡(电阻不变),把它们串联接到220V的电源上.(1)两灯泡的实际功率各是多少?哪个灯泡更亮?(2)通电0.5h,两灯泡各消耗多少电能?

【典例1】有分别标有“220V100W”“220V5260W灯泡两端的实际电压U2实=IR2,灯泡的实际功率P2实=U2实I=I2R2=23.3W.因为P2实>P1实,所以60W的灯泡更亮.(2)100W灯泡消耗的电能W1=P1实t=25200J,60W灯泡消耗的电能W2=P2实t=41940J.答案:(1)14.0W

23.3W

60W的灯泡更亮(2)25200J

41940J60W灯泡两端的实际电压U2实=IR2,灯泡的实际功率P253探究二焦耳定律问题情境电热水器是生活中常用的一种电加热器,如图所示.其内部电热元件的电阻为R,电路接通后,通过电热水器的电流为I.答案:电流通过电热水器做功时,电能全部转化为内能,即电流做的功W等于电热水器产生的热量Q,有Q=W=UIt,根据U=IR,得热量Q的表达式为Q=I2Rt.1.若通电时间为t,如何计算电流通过电热水器产生的热量?探究二焦耳定律问题情境电热水器是生活中常用的一种电加热器,542.如何计算电流的发热功率?电流的发热功率一定与电流做功的功率相等吗?

2.如何计算电流的发热功率?电流的发热功率一定与电流做功的功553.若把电热水器换成电风扇接入电路,则电流做的功与电流通过电风扇产生的热量是什么关系?电流做功的功率与电流通过电风扇的发热功率是什么关系?答案:电风扇转动是靠电动机带动的,电风扇工作时电动机从电源获得能量,一部分转化为电风扇的机械能,另一部分转化为内能.从能量转化与守恒的角度看,三者满足W电=Q+W机械,其中W电=UIt,Q=I2Rt,W电>Q.对应的功率关系为P电=P热+P机械,其中P电=UI,P热=I2R,P电>P热.3.若把电热水器换成电风扇接入电路,则电流做的功与电流通过电564.含有电动机的电路可看成哪种电路?能量转化时,它与纯电阻电路有何区别?5.有“220V

40W”的白炽灯和“220V

40W”的电动机,把它们并联后接到220V的照明电路中,二者都能正常工作,它们在相同的时间内产生的热量相同吗?为什么?答案:含有电动机的电路可看成非纯电阻电路.能量转化时,在非纯电阻电路中,电能转化为内能和其他形式的能;在纯电阻电路中,电能全部转化为内能.答案:不相同.电动机和白炽灯消耗的电能相同,电动机把一部分电能转化为内能,另一部分转化为机械能;白炽灯消耗的电能全部转化为内能.4.含有电动机的电路可看成哪种电路?能量转化时,它与纯电阻电57过程建构纯电阻电路和非纯电阻电路的比较.比较项纯电阻电路非纯电阻电路用电器举例白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅电动机、电解槽能量转化能量关系W=Q,即UIt=I2Rt=tW=Q+E其他,即UIt=I2Rt+E其他功率关系P=P热,即UI=I2RP=P热+P其他,即UI=I2R+P其他是否遵守欧姆定律遵守欧姆定律,I=不遵守欧姆定律,I<过程建构纯电阻电路和非纯电阻电路的比较.比较项纯电阻电路非纯58说明:不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路,计算电功时都可以用W=UIt,计算电功率时都可以用P=UI,计算电热时都可以用Q=I2Rt,计算热功率时都可以用P=I2R.若用变形式时,就要考虑是不是纯电阻电路,是否遵守欧姆定律.说明:不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路,计算电功时都可以用W59【典例2】一电动车动力电源上的铭牌标有“36V10A·h”字样.假设工作时电源的输出电压恒为36V,额定输出功率为180W,由于电动机发热造成的损耗为P热,其他损耗不计,电动车的效率为80%,则下列说法正确的是(

)A.额定工作电流为10AB.电池充满电后总电荷量为3.6×103CC.电动车电动机线圈的电阻为7.2ΩD.电动车保持额定功率行驶的最长时间是2h【典例2】一电动车动力电源上的铭牌标有“36V1060(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少.P=P热,即UI=I2R答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和内能.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从左端移到右端,静电力做功是多少?用电器实际工作时消耗的电功率2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.(3)W=qU=UIt是电功的计算式,适用于任何电路.R2=6R1C.含有电动机的电路可看成哪种电路?能量转化时,它与纯电阻电路有何区别?【典例2】一电动车动力电源上的铭牌标有“36V10A·h”如果进户线处有13A的保险丝,供电电压为220V,下列情况下不能同时使用的是()(2)25200J41940J通过分析电动机工作时电路中的能量转化情况,能从能量守恒的角度理解电功和电热的关系,提升用能量的观点来解释物理现象的能力.【典例1】有分别标有“220V100W”“220V60W”的两个灯泡(电阻不变),把它们串联接到220V的电源上.下图表示一段导体,已知这段导体两端的电势差为U,电荷从左向右定向移动,导体中的电流为I.若把这段导体等效为阻值为R1的电阻,当它与另一个阻值为R2的电阻串联接入电路中时,它们消耗的电功率有什么关系?若二者并联接入电路中,它们消耗的电功率有什么关系?两种连接方式中,如何计算电流做功的总功率?把三个相同的灯泡接成如图甲、乙所示的电路,通过调节供电电压与滑动变阻器R1、R2的阻值,使两组灯泡均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2满足()通过分析电流通过电热水器时电能全部转化为内能,理解焦耳定律,知道电流热效应在生产、生活中的应用.

答案:D(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的61【典例3】有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.(1)求这台电动机线圈的电阻;(2)求这台电动机正常工作时的输出功率;(3)如果在正常工作时,转子突然被卡住,则此时电动机的发热功率为多大?[学会审题]【典例3】有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,62

答案:(1)0.5Ω

(2)1.5W

(3)8W

答案:(1)0.5Ω(2)