电路中的能量课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

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1、第十二章 电能 能量守恒定律 1、电路中的能量转化思考：电路中的能量转化1、生活中常见的热水壶和风扇在工作过程中，能量是怎样转换的？2、能量是通过什么形式进行转换的？恒定电场对自由电荷做正功，电荷电势能减小，其它形式的能增加。功是能量转化的量度电流做功电流做功的表达式WqUq=It W UIt电功的单位：J（焦耳）、KWh（千瓦时、度）见图为很小的一段电路，电路两端电压为U，通过电路电流为I，则时间t内，电流做了多少功？电流做功也有快慢之分问题：同一部充满电的手机，待机和播放视频两种状态下，哪一种情况手机先没电？说明了什么？思考：如何计算电功率？电功率单位：W（瓦）、KW（千瓦）电功率电功率思

2、考：图中用电器参数中标的功率具有什么意义？额定功率：额定功率：用电器能长时间正常工作的功率实际功率：实际功率：当用电器两端的电压小于或大于额定电压时，此时用电器的功率会随着电压的变化而增大或减小，此时的功率称为实际功率若用电器的实际功率大于额定功率，则用电器可能会损坏；若实际功率小于额定功率，则用电器可能无法运行焦耳热热水壶在正常工作时，通过电流为I两端电压为U，热水壶加热管的电阻为R，热水壶通电时间为t，求热水壶产生热量的表达式。W=UIt=Q=2（焦耳热）焦 耳焦耳定律焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。十八世纪，焦耳用了近 40 年的时间做了

3、 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，得出焦耳定律。他的实验，为能量守恒与转换定律提供了无可置疑的证据。焦耳定律：Q=2电热功率：P热=I2R 焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律思考：电流通过导体为什么会产生热量？一段导体（恒定电流）一段导体（恒定电流）自由电荷在导自由电荷在导体中定向运动体中定向运动电能电能 动能动能说明：只要导体中有电阻和电流，那么导体就会产生热量热焦耳定律电动机的能量转化电功机械能内能W电=Q+W机W电QPP热

4、(不满足欧姆定律)温馨提示：能的转化和守恒是我们处理问题的依据！纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路概念电阻中只有电路元件（熨斗、电热水器、烧水壶）电路中除了电阻元件还有能把电能转化为其他形式能的用电器（电动机、电风扇）能量转化式区别相同点W电=W电=+W其它拓展拓展：一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：规格后轮驱动直流永磁毅电机车型26电动自行车额定机械功率120W整车质量30kg额定转速240r/min最大载重120kg额定电压40V续行里程大于40km额定电流3.5A下列说法正确的是（）A.电动机在额定电压下正常工作时消耗

5、的电功率是120WB.电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率是140WC.电动机在额定电压下正常工作时的机械功率是140WD.以上说法均不对B例题有一个直流电动机，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;把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。（1）求这台电动机的电阻。（2）求电动机正常工作时的输出功率。（3）若在正常工作时，转子突然被卡住，则此时电动机的热功率为多大？例题电动车安全使用提醒讨论两个问题：在纯电阻电路中u两个电阻串联，电阻大的电功率？u两个电阻并联，电阻大的电功率？有四盏灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220V100 W”字样，L3和L4都标有“220 V40 W”字样，把电路接通后，请把它们的功率从小到大进行排序。额定电压都是110 V，额定功率PA100 W，PB40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是()c