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1、第二章直流电路2.6焦耳定律电路中的能量转化一.电功电功率思考：请说说下列用电器工作时的能量转化情况。电动机电热器电解槽思考：能量转化的过程就是电流做功的过程，那么电流做功的多少和做功的快慢和哪些因素有关呢？一.电功电功率思考：在静电场中，A、B间的电势差为U，电荷q从A移动到B电场力做了多少功？W＝qU思考：若在电路两端加电压为U，电路中的电流为I，则在时间t内电流做多少功？在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量q=It，W＝qU则：W＝UIt一.电功电功率1．电功W定义：电场力移动电荷所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功．
2、公式：W＝UIt单位：焦（J）千瓦时（kW·h）.1kW·h＝3.6×106J一.电功电功率2．电功率P定义：单位时间内电流所做的功公式：意义：电功率表示电流做功的快慢．单位：瓦（W）千瓦（kW）．1kW＝103W一.电功电功率额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率实际功率：用电器在实际电压下工作的功率一.电功电功率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．用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率．几种常见家用电器的额定功率用电路29吋彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）22022022022
3、0220额定功率（W）～150300～800100～150800～120040～60二.电热热功率3.焦耳定律内容：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三者的乘积表达式：Q＝I2Rt微观解释：自由电子在电场力作用下加速，不断碰撞金属正离子，加剧了正离子的热运动，导致内能增加，温度升高。热功率：单位时间内导体的发热量叫做热功率表达式：P热=I2R二.电热热功率电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程．思考：以下常用的电器工作时，能量如何转化？不同电路中的能量转化纯电阻电路：电路只含有电阻（电炉、电烙铁、
4、白炽灯等）或转子被卡住的电动机非纯电阻电路：电路中有转动的电动机或有在发生化学反应的电解槽．纯电阻电路:电能→内能QI2RtWIUt=I=U/RM非纯电阻电路:电能→内能+其它形式的能WW其QIUtI2RtI＜U/R说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！＞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!R纯电阻电路:非纯电阻电路:电能→内能电能→内能+其它形式的能QI2RtWIUt=I=U/R电功=电热:W=IUt==I2RtU2t/R电功率=热功率：P=IU=U2/R=I2R=P热WW其QIUt＞I2RtI＜U/R电功：W=
5、IUt电热：Q=I2Rt电功率：P=IU热功率：P热=I2RRM=Q二.电热热功率关于三个公式P＝UI,P＝I²R,P＝U²/R的试用范围,以下说法正确的是()A第一个公式普遍适用于求电功率,后两个普遍适用于求热功率B在纯电阻电路中,三个公式既可适用于求电功率,又可适用于求热功率C在非纯电阻电路中,第一个公式可适用于求电功率,第二个公式可用于求热功率,第三个公式没有意义D由U＝IR可知,三个公式没有任何区别,它们表达相同的意义,所求P既是电功率,也是热功率二.电热热功率如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r＝0.6Ω，R＝10Ω，U＝
6、160V，电压表的读数为110V．则：(1)通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？(3)电动机的发热功率是多少？(4)若电动机突然被卡住，则此时电动机的发热功率是多少？(5)若该电动机以1m/s的速度竖直向上匀速提升重物，求该重物的质量。M三.电路中的能量转化思考：在闭合电路中会消耗电源提供的电能，那么能量是如何转化的呢？回顾：闭合电路欧姆定律有哪些常见的表达形式？E＝U外＋U内EIt=UIt＋UIt可见，欧姆定律体现了能量守恒思想。EI=U外I＋U内IP总=P输出＋P内电源的总功率：P总=EI=P内+P出电源内消耗的功
7、率：P内=U内I=I²r=P总-P出电源的输出功率：P出=U外I=EI-I²r=P总-P内三.电路中的能量转化思考：如图所示的电路中，若将滑片从右往左调节，电源的总功率，内部功率、输出功率如何变化？5.电源输出功率与外电阻R的关系：当R=r时，电源输出功率最大为当Rr时，随着R的增加，P出减少活动：尝试做出P-R的大致图像思考：图中功率相等的两点对应的R1和R2有何关系？例：如图所示,电源电动势为2V,内阻为0.5Ω,R0为2Ω,R的阻值变化范围为0～10Ω,求:(1)R的阻值多大时,R0消耗的功率最大，
8、其最大功率为多少?(2)R的阻值多大时,R消耗的功率最大，其最大功率为多少?R0ErR（2）求变阻器消耗功率最大时，可以把（R0＋r）作为电源内阻，利用电源输出功率最大的条件R＝
