电路中的能量转化课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十二章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化第1节电路中的能量转化一、电功二、电功率三、电热四、热功率适用一切电路全部电功率适用一切电路发热消耗的功率纯电阻电路:WQ遵从欧姆定律非纯电阻电路:不遵从欧姆定律WQE其他基本概念电动机串联和并联电功率分配作业电解槽:电动机电功=电流做功=电场力做功qvU理论推导电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积．单位:J，单位：W，常用单位:kW．电功率表示电流做功的快慢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．1度电=1千瓦时（kW·h）.2kW的空调运行1个小时耗电多少度？用电路29吋彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）～150300～800100～150800～120040～60在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能．电热(焦耳热)微观解释:电流通过导体会产生热量电热与哪些因数有关:I、R、t控制变量法研究焦耳实验结论：焦耳定律：电流通过导体时产生的热量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．热功率：导体的电热与所用时间的比值叫做热功率．[例题]一台电动机，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。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少?串联电路并联电路三性质:P=P1+P2+…U=IR,P=I2R,123三性质:P=P1+P2+…I=U/R,P=U2/R,123R>R1R<R1R1R2U3.四个定值电阻连成图12.1-5所示的电路。RA、RC的规格为“10V,4W”，RB、RD的规格为“10V,2W”。请按消耗功率大小的顺序排列这四个定值电阻，并说明理由。小电阻小电阻大电阻大电阻R并最小整体：串联功率局部：并联功率2.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。图12.1-4是电饭锅的电路图R1是电阻，R2是加热用的电阻丝。(1)自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态?说明理由。(2)要使电饭锅在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1:R2应该是多少?RA、RC小电阻RB、RD大电阻4.如图12.1-6，输电线路两端的电压U为220V.每条输电线的电阻R为5Ω，电热水器A的电阻RA为30Ω。求电热水器A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻RB为40Ω的电热水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少?小电阻大电阻判断电阻大小针对训练额定电压均为110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的A、B两盏灯泡，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是(

)小电阻大电阻小电阻大电阻小电阻大电阻110V110V110V110VC烧坏烧坏作业：P62：针对训练，P137：6、7，P138：11、126.如图3所示，有一内电阻为4.4Ω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60WD．电路消耗的总功率为60WCP181:7.(多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等。则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法，正确的是(

)A.U甲＞2U乙

B.U甲＝2U乙C.R甲＝4R乙

D.R甲＝2R乙BC7．(2020·吉林榆树一中期中)在如图4所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V

6W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.5Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(

)A．电动机的输入电压是8VB．流过电动机的电流是10AC．电动机的效率是80%D．整个电路消耗的电功率是10WCP95:[针对训练1]一个电阻接入某电路后，消耗的功率为110W，通过3C的电荷量时，有330J的电能转化为内能，则下列说法错误的是(

)A.电阻两端所加电压为330VB.通过电阻的电流为1AC.电阻通电时间为3sD.这个电阻的阻值为110ΩP96:[例2]把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串∶t并为(

)A.1∶1B.2∶1C.4∶1D.1∶4ACP181:5.三只电阻R1、R2和R3按如图所示连接，在电路的A、B端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功率最大，则三只电阻的阻值大小关系为(

)A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3C.R3>R2>R1D.R1>R3>R2B小电阻大电阻判断电阻大小P96:[例3]额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是(

)小电阻大电阻小电阻大电阻小电阻大电阻110V110V110V110VC烧坏烧坏P182:11.

A、B为“220V

100W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220V

40W”的两盏相同的灯泡。现将四盏灯泡接成如图所示的电路，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD。则实际功率的大小关系为(

)A.PA＝PB，PC＝PDB.PA＝PD＞PB＝PCC.PD＞PA＞PB＞PCD.PB＞PC＞PD＞PA小电阻小电阻大电阻大电阻R并最小CP96:[针对训练3](多选)如图所示，L1、L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是(

)A.滑动变阻器两端电压变大B.通过滑动变阻器的电流变小C.L1变暗，L2变亮D.L1变亮，L2变暗U1U2I1I2I3ABCP97:4.(对纯电阻电路和非纯电阻电路的理解)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)求这台电动机的内阻；(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？P97:[例5]规格为“220V

36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：(1)接上220V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P97:[针对训练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。U＝12V4V8VP181:3.(多选)一台电动机线圈的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纯电阻:非纯电阻:ABDP181:6.加在某电动机上的电压是U(V)，电动机消耗的电功率为P(W)，电动机线圈的电阻为r(Ω)，则电动机线圈上消耗的电热功率为(

)A.P B.U2/rC.P2r/U2D.P－P2r/U2P181:4.(多选)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有(

)A.P＜UI B.P＝I2(R1＋R2)C.P＝UI D.P＞I2(R1＋R2)纯电阻:非纯电阻:CDCP181:7.(多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等。则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法，正确的是(

)A.U甲＞2U乙

B.U甲＝2U乙C.R甲＝4R乙

D.R甲＝2R乙BCP182:13.一台小型电动机在380V电压下正常工作时，能将30kg的货物在30s内匀速提升30m，通过它的电流是