物理必修 第三册1 电路中的能量转化集体备课课件ppt

这是一份物理必修 第三册1 电路中的能量转化集体备课课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了→电能转化为热能，电功和电功率，结论没有关系，Ｗ＝ＵＩｔ，电功率和热功率，非纯电阻电路，纯电阻电路，电能→内能，电功与电热，课堂训练等内容，欢迎下载使用。
想想他们有什么共同点？
提问：在静电学中,我们怎样计 算电场力做功？
①定义途径；②利用电势差求电功——WAB = qUAB
从能量转化的角度总结电路的某些规律
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉b、电流流过电解槽c、电流流过电风扇
→电能转化为化学能和热能
→电能转化为机械能和热能
思考问题：以上的推导和结论与电路的性质（如：前面a、 b、c三种电路）有没有关系？
电流做功的实质:电场力推动电荷做功 电能转化为其它形式的能.
1．电功：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．
　　电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积．
　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）.
　1kW·h＝3.6×106J
2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率．
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积．
（２）电功率表示电流做功的快慢．
（３）单位：在国际单位制中是瓦（W）,常用单位还有毫瓦（mW）,千瓦（kW）．
　1kW＝103W＝106mW
３．额定功率和实际功率：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
P额是个定值,P实是个变值. P额≥P实.
三、焦耳定律（实验定律）
2、定义式：Q＝I2Rt
3、 适用于一切电路（纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算.
非纯电阻电路和纯电阻电路？
电能全部转化为内能如白炽电灯、电炉、电热毯等
只有部分电能转化为内能.电路中含用电动机、电解槽等.
将a类电路用能量守恒的关系写出完整的方程 写方程→化简→得出欧姆定律…对b类和c类电路电路应用同样的关系,还能得出欧姆定律吗？ 不能. 可以看出,并不是所有的用电元件都是适用欧姆定律的
ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＝Ｕ2ｔ／Ｒ
纯电阻电路:
电能 → 内能+其它形式的能
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!
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
1. 电功W 定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常 说的电流所做的功,简称电功. 公式：W=UIt 单位：J
2. 电功率P 定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式：P==W/t=UI 单位：W
1kWh=3.6×106J
小结：电功和电功率、电热和热功率
3. 焦耳定律 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. 公式：Q=I2Rt
公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW
导体在单位时间内发出的热量
Q＝I2Rt＝UIt＝W
2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路,欧姆定律不再适用
电功 W＝UIt≠I2Rt
电功率 P＝UI≠I2R
电热 Q＝I2Rt≠UIt
　1、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．P B．U 2/ r 　　 C．P 2r /U 2 D．P – P 2r / U 2
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
2、某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量m＝50kg,电源电动势ε＝110V．不计内阻及各处的摩擦,当电动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I＝5A,由此可知电动机线圈的电阻 R＝ .
例2、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电路中,通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变.）
解：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100Ω=484Ω （1）灯泡接220V时,通过灯丝的电流 I=U/R=220/484A=0.45A 实际功率P=UI=220×220/484W=100W （2）灯泡接110V时,通过灯丝的电流 I/=U//R=110/484A=0.23A 实际功率P/=U/I/=110×110/484W=25W
例3、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4、一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J.若在相同时间内通过4C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 （ ）A．U＝4V B．U=8VC．E＝16J D．E=32J
例5、有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.求：（1）电动机正常工作时的输出功率.（2）如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）
答案：1.5W,8W
例6、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化为机械能的功率．
答案：2.16W,1.44W
例7、已知R1、R2都标有"4W 100Ω"字样,而R3标有"1W 100Ω"字样．按图中所示的电路连接,则A、B间允许消耗的最大电功率为 W．
探究实验： 给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流表各 1 只、导线若干. 请你设法测出电风扇的直流电阻,以及电风扇工作时总功率(电功率）和输出的机械功率.
电能 → 内能
电能 → 机械能+内能