电路中的能量转化课件-高二上学期物理人教版2

12.1电路中的能量转化1.电水壶通电时，电能转化为

；2.电动机通电时，电能主要转化为

；内能机械能功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能。思考：下列用电器通电后，能量是如何转化的？一、电功（W）1.定义：即电流做功。思考：电流做功的多少如何计算呢？实质是导体中的电场对自由电荷的电场力在做功。一、电功3.单位：

2.表达式：4.物理意义：

适用于一切电路1kWh=

J3.6×106常用单位千瓦时(kWh）国际单位焦耳(J)反映了“消耗了多少电能”即有多少电能转化为其他形式的能。二、电功率（P）4.单位：瓦（W）3.表达式：

适用于一切电路1.物理意义：反映电流做功的快慢！2.定义：单位时间内电流所做的功。思考：不同的用电器通电后，做功快慢相同吗？【例1】一只普通的家用照明白炽灯，额定功率为40W，正常发光时，通过它的电流与下列哪一个值较为接近(

)A．20AB．2AC．0.2AD．0.02A三、电热（Q）1.定义:电流通过导体产生的热量.2.大小:Q=I2Rt英国物理学家焦耳通过实验所测得：电流通过导体产生的热量Q与电流I的二次方成正比，跟导体的电阻R

和通电时间t成正比。四、热功率（P热）2.公式:1.定义:单位时间内的发热量.1.纯电阻电路：电能全部转化为

，电功(W)

电热(Q)五、纯电阻电路和非纯电阻电路：内能（Q）＝＞纯电阻电路:

电能

W

→

内能QI2RtUIt=U=IRM非纯电阻电路:电能

W

→

内能Q+其它形式的能E其U＞IR说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！RUItI2RtUIt＞I2RtI=U/R实验探究:电动机工作时能量转化的电流表电压表实验电原理图电动机例1.对电功及焦耳定律公式的理解正确的是A.焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解B.电功公式W＝UIt、焦耳定律公式Q＝I2Rt都适用于任何电路，因此W一定等于QC.非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热D.电功的另一表达式W＝

适用于所有电路A

例2.如图所示，一幢居民楼里住着生活需求各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等.停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是C例3.定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω，在电路中允许消耗的电功率的最大值分别为10W、10W、2W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为A.22W B.12WC.15W D.16WB针对训练A4(2)求电动机正常工作时的输出功率；(3)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？

例5.小型直流电动机(其线圈内阻为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，然后接至U＝12V的电源上，如图所示，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.【例】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为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(1)输入的电功率是多少？(2)电动机的机械功率是多少？解（1）（2）【例】（多选）家用电饭锅有两种工作状态，一是锅内水烧开前的加热状态，一是水烧开后的保温状态，其电路如图所示．R1是一电阻，R2是加热用的电阻丝，则电饭锅(

)A．S闭合时为保温状态B．S断开时为加热状态C．S闭合时为加热状态D．S断开时为保温状态(思考讨论).有四盏灯接入如图电路，其中L1、L2标有“220V，100W”字样，L3、L4标有“220V，40W”字样，电路接通后，最暗的灯是（）A．L1

B．L2

C．L3

D.L4

三、电热Q定义:电流通过导体产生的热量.

公式：Q=I2Rt

单位：J

焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积．一、电功W

定义：电场力(或电流)所做的功.

公式：W=IUt

单位：J1kWh=3.6×106J二、电功率P定义：单位时间内电流所做的功公式：P=W/t=IU

单位：WkW