12.1+电路中的能量转化+课件+-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册.pptxVIP

第十二章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化

1.理解电能转化为其他形式的能是通过电流做功来实现的，理解电流做功的实质。2.理解电功、电功率的概念，掌握焦耳定律，理解热功率的概念。3.理清电功和电热的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。4.能从能量的转化和守恒角度理解电路中的能量转化。

现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器，例如电灯、电视、电热水壶、电动汽车等。那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化的吗？

a、电流流过电炉b、电流流过电解槽c、电流流过电风扇→电能转化为热能。→电能转化为化学能和热能→电能转化为机械能和热能电能转化为其它形式的能电流做功问题：分析能量是如何转化的?

知识点一：电功和电功率电能转化为其它形式的能，是通过电流做功来实现的。电动机通电时把电能转化为机械能；电热水壶通电时，电能转化为内能；手机电池充电把电能转化成化学能；1.电流做功的实质

2.电功（1）定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。（2）表达式：W=qU=UItW=qUq=ItW=UIt适用一切电路

（3）意义：量度电能转化为其它形式的能的多少。（5）标量,单位：J1kWh=3.6×106J（6）测量方法：电能表、伏安法等。（4）决定因素：电功与通过用电器的电量（通过用电器的电流和通电时间）和用电器两端的电压成正比。

不同用电器做功的快慢不同，如何描述电流做功的快慢？3.电功率（1）定义：单位时间内电流所做的功（2）表达式：（3）标量,单位换算：W(1kW=103W)（4）测量方法：电压表和电流表比值定义法适用一切电路

额定功率:用电器在额定电压下的功率（铭牌上标出的功率）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（铭牌上标出的电压）常用电路29寸彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）～150300～800100～150800～120040～60

思考：电流做功，究竟电能会转化为哪种形式的能量？电能→内能电能→机械能电能→化学能当电流只通过纯电阻电路时，电流做功就会全部把电能转化为内能。光能内能内能我们把导体通电时产生热量的现象，称为电流的热效应。

知识点二：焦耳定律电流通过电热水器，电炉等电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能。电功等于电热量（电热）：Q=WW=IUt电功：欧姆定律：U=IRQ=I2Rt

1.焦耳定律：（2）表达式：Q=I2Rt（1）内容：电流通过导体时产生的热量Q跟电流I的二次方、跟导体的电阻R及通电时间t成正比。（适用一切产生电热的电路）焦耳这个关系式最初是由焦耳通过实验直接得到的，物理学中就把它叫作焦耳定律。

2.热功率（1）定义：单位时间内电流通过导体发热的功率叫做热功率．（2）表达式：（仅适用产生电热的电路）W=QQ=I2RtP热=I2R?热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积。（3）单位：瓦(W)；千瓦(kW)

P=UIP=I2R（一切电流做功的功率）（专指电流发热的功率）热功率总功率纯电阻电路：电能W转化内能QP电=P热UI=I2R思考：区别热功率与电功率。

1.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，白炽灯等．服从欧姆定律W＝QUIt＝I2RtP电＝P热UI＝I2R知识点三：电路中的能量转化

2.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．消耗的电能不全部转化为热能。不服从欧姆定律。

两种电路的比较:两种电路比较内容纯电阻电路非纯电阻电路元件特点欧姆定律能量转化元件举例电路中只要电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器服从欧姆定律不服从欧姆定律??电流做功全部转化为电热即电能全部转化为导体的内能电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等

思考：如图，当电动机接上电源后，会带动风扇转动，这里涉及哪些功率?功率间的关系又如何?①能量变化：电能W转化+内能Q机械能（损失的能量）P电=P机+P损②功率变化：P损=P热P电=P机+P热

1．输入功率：电动机的总功率；P总＝UI2．输出功率：电动机做有用功的功率；3．热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热；P热＝I2r4．功率关系：P总＝P出＋P热5．电动机的效率： 电动机问题：

【例题】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