电路中的能量转化 高二上学期物理人教版（2019）必修三.pptx

12.1电路中的能量转化

一、电功和电功率

W=qU

q=It

W=UIt

（3）单位：在国际单位制中电功的单位是焦（J），

常用单位有千瓦时（kW·h）也叫“度”.

1kW·h＝3.6×106J

（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功．

（2）公式：

W=UIt

1．电功

适用于一切电路

2．电功率

（3）意义：电功率表示电流做功的快慢．

（4）单位：在国际单位制中是瓦（W），

常用千瓦（kW）．

1kW＝1000W

（1）定义：单位时间内电流所做的功

（2）公式：

适用于一切电路

几种常见家用电器的额定功率

３．额定功率和实际功率

（1）内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。

4．焦耳定律

（2）公式：

（1）定义：单位时间内的发热量.

5、热功率

（3）单位：瓦(W)千瓦(kW)．

适用于一切电路

纯电阻电路:

电能→内能

I2Rt

UIt

=

I=U/R

M

非纯电阻电路:

电能→内能+其它形式的能

UIt

I2Rt

I＜U/R

＞

电功等于电热

电功大于电热

电功=电热

：W=Q

=UIt

=I2Rt

=U2t/R

电功率=热功率：P=P热=UI=I2R=U2/R

电功：W=UIt

电热：Q=I2Rt

电功率：P=UI

热功率：P热=I2R

实验探究:电动机工作时能量转化情况

电流表

电动机通电转动

电流表

电动机卡住不转动

实验探究:电动机工作时能量转化情况

电动机

状态

电压表

示数U/V

电流表

示数I/A

电功率

P电/W

热功率

P热/W

电阻

R/Ω

转动

卡住不转动

20

20

2.0

2.0

0.020

0.098

0.0400

0.1960

0.008

0.1921

100

20.4

分析归纳:

实验探究:电动机工作时能量转化情况

电动机

状态

电压表

示数U/V

电流表

示数I/A

电功率

P电/W

热功率

P热/W

电阻

R/Ω

转动

卡住不转动

20

20

2.0

2.0

0.020

0.098

0.0400

0.1960

0.008

0.1921

100

20.4

分析归纳:

例、在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是()

A．在任何电路中，电功UIt=I2Rt

B．在任何电路中，电功为UIt，电热为I2Rt

C．在纯电阻电路中，UIt=I2Rt

D．在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt

加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）

A．PB．U2/r

C．P2r/U2D．P–P2r/U2

非纯电阻电路中计算

电功率只能用P=UI，

热功率只能用P热=I2R

课堂训练

C

纯电阻电路中：

①串联电路中各个电阻消耗的电功率跟它们的电阻成正比

②并联电路中各个电阻消耗的电功率跟它们的电阻成反比

③串联电路上消耗的总功率P=UI等于各个电阻上消耗的热功率之和

④并联电路上消耗的总功率P=UI等于各个电阻上消耗的热功率之和

可知：无论串、并联电路，消耗的总功率等于各个电阻上消耗的功率之和。

【例】已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？

锂电池能量密度高、绿色环保。现用一充电宝为一手机锂电池充电，等效电路图如图所示，充电宝的输出电压为U，输出电流为I，该锂电池的内阻为r，则

【例】把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路，调节变阻器，使电灯都正常发光若两电路消耗的总功率分别为P1、P2，两个变阻器R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2，则可以判定()

(A)P1＝2P2(B)P1＝P2

(C)P1＝2P2 (D)P1＞2P2

【例】如图所示的电路中，电源电动势ε＝6V，内阻r＝1Ω，M为一直流玩具电动机，其电枢电阻R1=2Ω，限流电阻R2=3Ω，电压表示数为3.6V，求玩具电动机得到的电功率和转