《电路中的能量转化》课件.pptx

1、第1节电路中的能量转化知识点一电功和电功率观图助学电吹风工作时，将电能转化为什么能？电风扇工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？1.电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的_和通电时间t三者的乘积。(2)公式：WIUt(3)单位：_，符号为J。常用的单位：千瓦时(kWh)，也称“_”，1 kWh_ J。电流I焦耳度3.61062.电功率时间UI瓦特W快慢思考判断(1)电流做功的过程中，电能转化为其他形式的能。()(2)电功WUIt可以用来计算所有电路中电流所做的功。()(3)电流通过用电器时，电流做的功越多，说明用电器的电功率越大。()

2、(4)电功率越大，电流做功一定越快。()观图助学用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？知识点二焦耳定律1.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟导体的_及_成正比。(2)表达式：Q_。2.热功率(1)定义：_内的发热量称为热功率。(2)表达式：P_。(3)物理意义：表示电流_的物理量。电流的二次方电阻通电时间I2Rt单位时间I2R发热快慢思考判断(1)电热QI2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。()(2)根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此电功和电热是完全相同的。()(3)QI2Rt适用于

3、任何电路求热量。()观图助学标有“220 V40 W”的白炽灯泡和“220 V40 W”的电动机，把它们并联后接到220 V的照明电路中，二者都能正常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？知识点三电路中的能量转化1.两种电路(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。(2)含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能。2.电动机的功率和效率思考判断(1)电动机是非纯电阻用电器，所以在任何情况下，都不能将电能全部转化为内能。()(2)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分

4、转化为线圈内阻上的电热。()观察探究(1)如图所示，电路中电流为I，通电时间为t，那么在这段时间内通过这段电路任一截面的电荷量是多少？如果这段电路两端的电势差是U，静电力做的功是多少？(2)电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？核心要点对电功、电功率的理解答案(1)ItIUt(2)不相同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表示。电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关。探究归纳1.对电功的理解(1)从力的角度看，电流做功的实质是静电力对自由电荷做功。(2)从能的角度看，电流做功的过程是电能转化为其

5、他形式的能的过程，电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少。(3)电功WUItqU对任何电路都适用。2.对电功率的理解试题案例例1 一根电阻丝在通过2 C的电荷量时电流所做的功为8 J，若在相同的时间内通过4 C的电荷量，求：(1)电阻丝上的电流所做的功；(2)电流做功的功率是原来的几倍。答案(1)32 J(2)4倍针对训练1 一个电阻接入某电路后，消耗的功率为110 W，通过3 C的电荷量时，有330 J的电能转化为内能，则下列说法错误的是()A.电阻两端所加电压为330 VB.通过电阻的电流为1 AC.电阻通电时间为3 sD.这个电阻的阻值为110 答案A观察探究甲

6、、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示。现将两灯泡串联接在电路中，两灯泡均发光，则两灯泡哪一个较亮？若将两灯泡并联接在电路中，两灯泡均发光，哪一个较亮？答案两灯泡串联时甲灯较亮；两灯泡并联时，乙灯较亮。核心要点纯电阻电路中的电功率的分析与计算探究归纳2.串、并联电路中的功率关系3.额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率。当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率。(2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率。从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和。特别提醒：(1)求解串

7、、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比关系还是反比关系。(2)当分析用电器的功率问题时，一定要注意用电器的安全，即不要超过用电器的额定电压、额定电流。试题案例例2 把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串t并为()A.11 B.21C.41 D.14答案C例3 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()思路点拨(1)两电灯均正常发光时，其电压必为额定电压。(2)滑动变阻器消耗的功率最小

8、时电路总功率就最小。答案C针对训练2 把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内()答案C针对训练3(多选)如图所示，L1、L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是()A.滑动变阻器两端电压变大B.通过滑动变阻器的电流变小C.L1变暗，L2变亮D.L1变亮，L2变暗解析当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，L1灯两端电压减小，L1灯变暗，L2和滑动变阻器两端电压增大，通过L2的电流增大，L2灯变亮，通过滑动变阻器的电流减小，故选

9、项A、B、C正确，D错误。答案ABC观察探究如图所示为一正常工作的电动机，其工作电压为220 V。(1)电动机消耗的电能会全部转化为线圈产生的内能吗？(2)其工作电压是线圈两端电压吗？答案(1)一部分转化为内能。(2)不是。其工作电压大于线圈两端电压。核心要点非纯电阻电路中的电功率、热功率的分析与计算探究归纳1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路非纯电阻电路举例白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅电动机、电解槽能量转化情况电功和电热的关系WQ即IUtI2RtWQE其他UItI2RtE其他2.电功率与热功率的区别与联系(1)区别：电功率是指某段电路的总功率，即这段电路上消耗的全部电功率，表示电流

10、在一段电路中做的功等于这段电路两端的电压U和通过这段电路的电流I的乘积，P电UI。热功率是指元件(导体)因发热而消耗的功率，电流通过元件发热的功率等于通过元件(导体)的电流的平方与电阻的乘积，P热I2R。(2)联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式的能的功率之和。试题案例例4(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()答案BCD例5 规格为“220 V36 W”的排气扇，线圈电阻为40，求：(1)接上220 V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的

11、功率。答案(1)35 W1 W(2)1 210 W1 210 W方法总结电动机电路的分析方法(1)分清是纯电阻电路还是非纯电阻电路.电动机转动时是非纯电阻电路，电动机不转动时是纯电阻电路。(2)分清要求的是电功还是电热(或热功率)，对照公式的适用条件，合理选择公式。(3)电动机的输入功率即总功率P入IU，电动机的发热功率P热I2r，电动机的输出功率P出P入P热。针对训练4 关于电功W和电热Q的说法正确的是()A.在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，且WQB.在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，但W不一定等于QC.WUIt、QI2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.WUIt在任何电路中都成立，

12、QI2Rt只在纯电阻电路中才成立解析WUIt适用于任何电路，QI2Rt也适用于任何电路，如果是纯电阻电路，则WQ，在非纯电阻电路中WQ，B正确，A、C、D错误。答案B针对训练5 小型直流电动机(其线圈内阻为r1)与规格为“4 V4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R5 的电阻串联，然后接至U12 V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：(1)通过电动机的电流；(2)电动机的输出功率P出；(3)电动机的效率。流经电动机的电流IIRIL0.6 A。(2)电动机消耗的总功率PULI40.6 W2.4 W电动机的热功率P热I2r(0.6)21 W0.36 W电动机的输出功率P出PP热

13、2.4 W0.36 W2.04 W。答案(1)0.6 A(2)2.04 W(3)85%9.障碍与失败，是通往成功最稳靠的踏脚石，肯研究、利用它们，便能从失败中培养出成功。14.一个公司最大的成本是没有训练过的业务员。17.无论才能、知识多么卓着，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。11.我们可以失望，但不能盲目。4.人因为心里不快乐，才浪费，是一种补偿作用。5.人生太短暂了，事情是这样的多，能不兼程而进吗?11.这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中，而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批评忍不断往前走的人手中。19.网络事业创造了富裕，又延续了平等。13.行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将

14、不断滋养恐惧。2.高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。14.投资知识是明智的，投资网络中的知识就更加明智。1.睡觉是为了踏实工作，工作是为了踏实睡觉。7.把自己的欲望降到最低点，把自己的理性升华到最高点，就是圣人。9.过去不等于未来;没有失败，只有暂时停止成功;采取更大量的行动。11.失去金钱的人损失甚少，失去健康的人损失极多，失去勇气的人损失一切。2.来是偶然的，走是必然的。所以你必须，随缘不变，不变随缘。7.很多事先天注定，那是“命”;但你可以可以决定怎么面对，那是“运”!14.他依稀听见一支用口哨吹出的充满活力的歌在若耳边回想。这是赞美青春和生命的歌。8.生活!你为什么总是这样令人费解?令人难以想象?16.从古到今，人世间有过多少这样的阴差阳错!这类生活悲剧的演出，不能简单地归结为一个人的命运，而常常是当时社会的各种矛盾所造成的。