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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,1,节电路中的能量转化,观察探究,:,如图所示,电路中电流为,I,,通电时间为,t,,那么在这段时间内通过这段电路任一截面的电荷量是多少?如果这段电路两端的电势差是,U,,静电力做的功是多少?,一、,电功,(1),定义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压,U,、电路中的,_,和通电时间,t,三者的乘积。,(2),公式:,W,IUt,(3),单位:,_,,符号为,J,。,常用的单位:千瓦时,(kWh),,也称,“_”,,,1 kWh,_ J,。,电流,I,焦耳,度,3.6,10,6,说明:,从力的角度看,电流做功的实质是静电力对自由电荷做功。,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。,电功,W,UIt,qU,对任何电路都适用。,二、,电功率,时间,UI,瓦特,W,快慢,对电功率的几点说明,思考判断,(1),电流做功的过程中,电能转化为其他形式的能。,(,),(2),电功,W,UIt,可以用来计算所有电路中电流所做的功。,(,),(3),电流通过用电器时,电流做的功越多,说明用电器的电功率越大。,(,),(4),电功率越大,电流做功一定越快。,(,),实例分析,:,用电炉烧水时,炉盘内的电炉丝被烧得通红,产生大量的热,而连接电炉的导线却不怎么热,这是什么原因?,二、焦耳定律,1.,焦耳定律,(1),内容:电流通过导体产生的热量跟,_,成正比,跟导体的,_,及,_,成正比。,(2),表达式:,Q,_,。,2.,热功率,(1),定义:,_,内的发热量称为热功率。,(2),表达式:,P,_,。,(3),物理意义:表示电流,_,的物理量。,3、说明:以上两式适用于一切电路来求电热与热功率,。,电流的二次方,电阻,通电时间,I,2,Rt,单位时间,I,2,R,发热快慢,思考判断,(1),电热,Q,I,2,Rt,可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。,(,),(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),Q,I,2,Rt,适用于任何电路求热量。,(,),实例分析,:,标有,“,220 V,40 W,”,的白炽灯泡和,“,220 V,40 W,”,的电动机,把它们并联后接到,220 V,的照明电路中,二者都能正常工作,它们在相同时间内产生的电热相同吗?,三、电路中的能量转化,1.,两种电路,(1),纯电阻电路:,定义:,只含有纯电阻元件的电路称为纯电阻电路。,特点:以产热为目的,,电能全部转化为导体的内能。,规律:,(2),非纯电阻电路:,定义:,含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路。,特点:不是以产热为目的,,电流做功将电能除了部分转化为内能外,还转化为机械能或化学能等其他形式的能。,规律:,特别提醒:欧姆定律 只适用于,纯电阻电路,2.,电动机的功率和效率,思考判断,(1),电动机是非纯电阻用电器,所以在任何情况下,都不能将电能全部转化为内能。,(,),(2),电动机消耗的电能,一部分转化为机械能,一部分转化为线圈内阻上的电热。,(,),例,1,一根电阻丝在通过,2 C,的电荷量时电流所做的功为,8 J,,若在相同的时间内通过,4 C,的电荷量,求:,(1),电阻丝上的电流所做的功;,(2),电流做功的功率是原来的几倍。,答案,(1)32 J,(2)4,倍,针对训练,1,一个电阻接入某电路后,消耗的功率为,110 W,,通过,3 C,的电荷量时,有,330 J,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,330 V,B.,通过电阻的电流为,1 A,C.,电阻通电时间为,3 s,D.,这个电阻的阻值为,110,答案,A,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),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.1,1 B.2,1 C.4,1 D.1,4,答案,C,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),例,3,额定电压都是,110 V,,额定功率,P,A,100 W,,,P,B,40 W,的电灯两盏,若接在电压是,220 V,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,(,),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),答案,C,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),针对训练,2,把家用电炉的电热丝剪去一小段后,继续使用,则在同样的时间内,(,),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),答案,C,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),针对训练,3,(,多选,),如图所示,,L,1,、,L,2,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.L,1,变暗,,L,2,变亮,D.L,1,变亮,,L,2,变暗,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),解析,当滑动变阻器的滑片,P,向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,总电阻增大,总电流减小,,L,1,灯两端电压减小,,L,1,灯变暗,,L,2,和滑动变阻器两端电压增大,通过,L,2,的电流增大,,L,2,灯变亮,通过滑动变阻器的电流减小,故选项,A,、,B,、,C,正确,,D,错误。,答案,ABC,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),观察探究,:,如图所示为一正常工作的电动机,其工作电压为,220 V,。,(1),电动机消耗的电能会全部转化为线圈产生的内能吗?,(2),其工作电压是线圈两端电压吗?,答案,(1),只是,一部分转化为内能。,(2),不是。其工作电压大于线圈两端电压。,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),总结,归纳,纯电阻电路和非纯电阻电路的比较,纯电阻电路,非纯电阻电路,举例,白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅,电动机、电解槽,能量转化情况,电功和电热,的关系,W,Q,即,IUt,I,2,Rt,W,Q,E,其他,UIt,I,2,Rt,E,其他,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),例,4,(,多选,),下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是,(,),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),答案,BCD,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),例,5,规格为,“,220 V,36 W,”,的排气扇,线圈电阻为,40,,求:,(1),接上,220 V,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。,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),答案,(1)35 W,1 W,(2)1 210 W,1 210 W,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),方法总结电动机电路的分析方法,(1),分清是纯电阻电路还是非纯电阻电路,.,电动机转动时是非纯电阻电路,电动机不转动时是纯电阻电路。,(2),分清要求的是电功还是电热,(,或热功率,),,对照公式的适用条件,合理选择公式。,(3),电动机的输入功率即总功率,P,入,IU,,电动机的发热功率,P,热,I,2,r,,电动机的输出功率,P,出,P,入,P,热,。,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),针对训练,4,关于电功,W,和电热,Q,的说法正确的是,(,),A.,在任何电路中都有,W,UIt,、,Q,I,2,Rt,,且,W,Q,B.,在任何电路中都有,W,UIt,、,Q,I,2,Rt,,但,W,不一定等于,Q,C.,W,UIt,、,Q,I,2,Rt,均只有在纯电阻电路中才成立,D.,W,UIt,在任何电路中都成立,,Q,I,2,Rt,只在纯电阻电路中才成立,解析,W,UIt,适用于任何电路,,Q,I,2,Rt,也适用于任何电路,如果是纯电阻电路,则,W,Q,,在非纯电阻电路中,W,Q,,,B,正确,,A,、,C,、,D,错误。,答案,B,12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),12.1,电路中的能量转化,人教版(,2019,)高中物理必修第三册课件,(,共,36,张,PPT),针对训练,5,小型直流电动机,(,其线圈内阻为,r,1),与规格为,“,4 V,4 W,”,的小灯泡并联,再与阻值为,R,5,的电阻串联,然后接至,U,12 V,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
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