121电路中的能量转化课件高二上学期物理人教版(2019).pptxVIP

岳阳县第一中学——闵佳智

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现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器，那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化的吗？

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电热水壶通电时，电能转化为内能

电动机通电时，电能转化为机械能

电池充电时，电能转化为化学能

那么，你知道电能转化为其他形式的能，是通过什么做功来实现的吗？

1.电功

思考：如何计算电流做的功呢？

t内通过电路

任一横截的电荷量

电场力做功

2.物理意义：

电功是电能转化为其他形式的能的量度。

焦耳（J）

千瓦时，符号是kW·h。

1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J

3.单位：

1.电功率：

电流所做的功与通电时间之比

不同用电器做功的快慢不同，如何描述电流做功的快慢？

适用于任何电路

2.单位：

瓦特W

电流在一段电路中做功的功率P等于这段电路两端的电压U与电流I的乘积。

1kW＝103W＝106mW=10-3MW

额定功率:用电器在额定电压下的功率

实际电压:用电器实际工作时的电压

实际功率:用电器在实际电压下的功率

额定电压:用电器正常工作时电压

用电路

29寸彩电

电熨斗

电冰箱

微波炉

台灯

额定电压（V）

220

220

220

220

220

额定功率（W）

70～150

300～800

100～150

800～1200

40～60

用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率。

这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律。

电流通过某导体产生的热量,跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。

Q=I2Rt

电流通过电热水器，电炉等电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能。

1.内容

单位时间内的发热量:

Q=I2Rt

1.内容

（1）焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路。

（2）纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。

（3）非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。

电功率和热功率

电功率：

某段电路的全部电功率，

或这段电路上消耗的全部电功率

热功率:

电路上因发热而消耗的功率

纯电阻电路:

非纯电阻电路:

电能→内能

Q

I2Rt

W

IUt

=

电能→内能和其它形式的能

W

W其+Q

IUt

I2Rt

＞

指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!

指转化为内能的那部分电能!

纯电阻电路:

非纯电阻电路:

纯电阻电路:

非纯电阻电路:

电功=电热:

电功率=热功率：

电功：W=IUt

电热：Q=I2Rt

电功率：P=IU

热功率：P热=I2R

纯电阻电路

非纯电阻电路

元件特点

I、U、R

的关系

能量转化形式

可应用的公式

电路中只有电阻元件

除电阻外还存在电能转化

为其他形式的能的用电器

符合欧姆定律

不符合欧姆定律

电流做功全部转化为内能

电流做功转化为内能

和其他形式的能量

电功

电热

1.电动机的功率

(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，

(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，

(3)电动机的输出功率（机械功率）

P入＝P总＝UI

P热＝I2r

2.电动机的效率：

P=P1+P2

P=IU

并联分压

结论：串联电路的功率分配与阻值成正比

P=P1+P2

结论：并联电路的功率分配与阻值成反比

试一试

一台电动机，线圈的电阻是0.4Ω，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？

P热＝I2R＝52×0.4W＝10W

P电＝UI＝220×5W＝1100W

P机＝P电－P热＝1100W－10W＝1090W

由焦耳定律可知，电动机发热的功率为

电动机消耗的电功率为

由能量守恒定律，电动机对外做功的功率为

试一试

如图，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？

总结归纳

一、电功和电功率

二、焦耳定律

1.电功

焦耳（J）

千瓦时，符号是kW·h。

单位：

适用一切电路

2.电功率

Q=I2Rt

纯电阻电路:

非纯电阻电路:

三、两种常见电路