2025年人教版高中物理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.pptxVIP

第十二章电能能量守恒定律;第1节电路中的能量转化;?;?;课后知能作业;探究点1电功和电功率;●新知导学

情境：(1)如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I。

①在时间t通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少？

②这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？

③电场力做功的功率是多少？;(2)电热水壶、电动机通电时，手机电池充电时，能量是怎样转化的？;[提示]

(1)①q＝It。

②W＝UIt。

③P＝UI。

(2)电热水壶通电时，电能转化为内能。

手机电池充电时，把电能转化成化学能。

电动机通电时，把电能转化为机械能。;●基础梳理

一、电功

1．电功是指电路中________力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是________转化为其他形式能的过程。

2．电功的计算公式：W＝__________。

单位：________，符号为______。常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“______”，1kW·h＝______________。;二、电功率

1．定义：电流在一段电路中所做的功与____________之比。

3．单位：________，符号为______。

4．意义：表示电流做功的________。;三、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)公式：P热＝I2R。;[判断正误]

(1)焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解。()

(2)非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热。()

(3)电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多。();●重难解读

1．电功和电功率;2.串并联电功率计算;电路连接方式;类型一纯电阻电路的电功率计算

典题1：如图所示，电路中电阻R1＝40Ω，R2＝60Ω，R3＝60Ω，A、B之间的电压恒为100V，电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是()

A．电压表的示数为60V

B．电流表的示数为2.5A

C．电阻R2两端的电压为60V

D．电阻R3消耗的电功率为100W;[思维点拨]

先搞清电阻的串并联???系，再考虑功率分配。;答案：A;[规律方法]功率求解方法

;跟踪训练1：如图所示为某一电路的一部分，其中R1＝10Ω，R2＝R3＝20Ω，下列关于R1、R2、R3消耗的电功率P1、P2、P3，以及R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3的关系正确的是()

A．U1∶U2∶U3＝1∶2∶2

B．U1∶U2∶U3＝1∶1∶1

C．P1∶P2∶P3＝1∶1∶1

D．P1∶P2∶P3＝1∶2∶2;答案：B;类型二非纯电阻的电功率计算

典题2：(多选)某抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机)，抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个挡位，内部电路如图所示。抽气扇额定电压为220V，额定功率为220W，线圈内阻为20Ω，则();[思维点拨]

首先搞清楚是不是纯电阻电路，电动机被卡住说明没有机械能输出成了纯电阻电路。;答案：BC;[规律方法]纯电阻电路和非纯电阻电路的比较

;

;跟踪训练2：(多选)一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它正常工作时，下述错误的是();答案：AD;探究点2电路中的能量转化;●重难解读

1．电动机

(1)电动机消耗的功率P电＝UI。

(2)电动机线圈电阻上的热功率P热＝I2R。

(3)电动机输出功率P机＝UI－I2R。

(4)能量关系：电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。

(5)功率关系：电动机消耗的功率P电等于电动机的输出功率P出与电动机损失的功率P损之和，即：P电＝P出＋P损，P电＝UI，P损＝I2R。;2．电池

充电时的能量转化：电池从电源获得的能量一部分转化为化学能，还有一部分转化为内能。

3．电路中的能量转化;类型电路中的能量转化及守恒

典题3：直流电动机在生产和生活中有着广泛的应用，但是电动机启动瞬间，转子还未转动，电动机的启动电流很大。为了减小启动电流，保护用电器，如图所示，将一线圈电阻为rM的电动机与电阻箱串联后接在电源电动势E＝8V，内阻r＝1Ω的电源两端，电压表可以视为理想表，现利用电动机竖直向上牵引一质量为m＝0.1kg的物体，已知重力加速度为g＝10m/s2。调节电阻箱至R＝17Ω后，闭合开关S，电动机转子稳定转动时，物