2020春新教材高中物理第12章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化课件新人教版必修第三册.ppt

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1、第1节　电路中的能量转化知识点一　电功和电功率[观图助学]电吹风工作时，将电能转化为什么能？电风扇工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？1.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(kW·h)，也称“________”，1kW·h＝____________J。电流I焦耳度3.6×1062.电功率时间UI瓦特W快慢[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

2、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。()√√×√[观图助学]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？知识点二　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__________

3、__的物理量。电流的二次方电阻通电时间I2Rt单位时间I2R发热快慢[思考判断](1)电热Q＝I2Rt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＝I2Rt适用于任何电路求热量。()√×√[观图助学]标有“220V40W”的白炽灯泡和“220V40W”的电动机，把它们并联后接到220V的照明电路中，二者都能正常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？知识点三　电路中的能量转化1.两种电路(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。(2)含有电动机或电解槽等的电路称

4、为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，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。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。()×√[观察探究](1)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？(2)电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？核心要点对电功、电功率的理解答案(1)ItIUt(2)不相同

5、。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表示。电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关。[探究归纳]1.对电功的理解(1)从力的角度看，电流做功的实质是静电力对自由电荷做功。(2)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。(3)电功W＝UIt＝qU对任何电路都适用。2.对电功率的理解[试题案例][例1]一根电阻丝在通过2C的电荷量时电流所做的功为8J，若在相同的时间内通过4C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

6、是原来的几倍。答案(1)32J(2)4倍[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110Ω答案A[观察探究]甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示。现将两灯泡串联接在电路中，两灯泡均发光，则两灯泡哪一个较亮？若将两灯泡并联接在电路中，两灯泡均发光，哪一个较亮？答案　两灯泡串联时甲灯较亮；两灯泡并联时，乙灯较亮。核心要点纯电阻电路中的电功率的分析与计算[探究归纳]2.串、并联电路中的功率关系3.额定功率和实际功率

7、(1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率。当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率。(2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率。从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和。特别提醒：(1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比关系还是反比关系。(2)当分析用电器的功率问题时，一定要注意用