1、精品课件第十二章 电能 能量守恒定律新人教版 电路中的能量转化电路中的能量转化特级教师优秀课件精选教学目标教学目标从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功和能量转化的关系知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的应用从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路教学重点教学重点教学难点教学难点电功、电功率的概念、公式焦耳定律、电热功率的概念、公式电功率和热功率的区别和联系电炉通电时，电能转化为内能电动机通电时，电能转化为机械能蓄电池充电时，电能转化为化学能功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程电流做功的多少等于电能转化为其他
2、形式能的数量那么，电流做功如何计算？理解并掌握电功和电功率理解额定功率和实际功率会计算电路中的总功率电功率电流做功的实质导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加电功的实质电功的实质如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?电功的实质电功的实质这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？电功的实质电功的实质定义：在一段电路
3、中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功表达式：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 三者的乘积单位：焦，符号：J常用单位有千瓦时（kWh)物理意义：反映了“多少电能转化为其他形式的能”适用于一切电路做功电功电功电路中如有白炽灯、电炉、电动机等元件，电功与这些元件的种类有关吗？电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间t有关，与元件的种类无关。不同的用电器电流做功的快慢不同电功的反思电功的反思定义：表达式：单位：物理意义：单位时间内电流所做的功瓦特，符号：W 常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）表示电流
4、做功的快慢适用于一切电路的电功率电功率电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额定功率和实际功率额定功率和实际功率几种常见家用电器的额定功率用电器29寸彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压(V)额定功率(W)22012015022030080022010015022022080012002560额定功率和实际功率额定功率和实际功率四盏灯泡接成下图的电路。a、c灯泡的规格为“220V 40W”，b、d灯泡的规格为“220V 100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。请排列这四盏灯泡实际消耗大小的顺序，
5、并说明理由。根据灯泡的规格可以知道电路可以看成是由三部串联而成。由于电流相同，且并联部分的总电阻小于其中最小的电阻，所以对于bc串联部分，由于电压相等，b 的电阻小，因此问题与练习问题与练习这些用电器有什么共同点？电能全部转化为内能电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？知道并理解电流热效应理解并掌握焦耳定律理解并掌握热功率焦耳定律在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等）电能全部转化为热能，电功等于电热电流通过导体时产生的热量Q 等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间 t 三者的乘积 焦耳定律：最初是焦耳用实验直接得到的焦耳定律焦耳定律热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率试推导热功率的表
6、达式？热功率等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻 R 的乘积焦耳定律焦耳定律电功率和热功率有什么区别？电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方 和电阻R的乘积。热功率和电功率热功率和电功率电功率和热功率有什么联系？(纯电阻电路)电功率与热功率数值相等 电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率 热功率热功率若在电路中只有电阻元件时若电路中有电动机或电解槽时(非纯电阻电路)，在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等
7、）电能全部转化为内能电功等于电热在非纯电阻电路中（如电动机）电能大部分转化为机械能但不可避免的一小部分转化为内能欧姆定律不适用于非纯电阻电路！纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路串联电路各个电阻消耗的电功率跟它们的电阻有什么关系？（纯电阻电路）因为串联电阻的电流I一样，电压与电阻正比，而P=UI即功率与电压正，所以功率正比于电阻 串联电路各个电阻消耗的电功率跟它们的电阻成正比 电路中的功率分配电路中的功率分配并联电路各个电阻消耗的电功率跟它们的电阻有什么关系？（纯电阻电路）并联电路各个电阻消耗的电功率跟它们的电阻成反比并联电阻的电压U一样，电流与电阻反比，而P=UI，所以功率反比于
8、电阻 电路中的功率分配电路中的功率分配串联电路上消耗的总功率P=IU与各个电阻上消耗的热功率有什么关系？（纯电阻电路）串联电阻的电流I一样,总电压是各个电阻上的分电压之和 串联电路上消耗的总功率P=IU等于各个电阻上消耗的热功率之和电路中的功率分配电路中的功率分配并联电路上消耗的总功率P=IU与各个电阻上消耗的热功率有什么关系？（纯电阻电路）并联电路上U一样,总电流是各个电阻上的分电流之和并联电路上消耗的总功率P=IU等于各个电阻上消耗的热功率之和焦耳定律焦耳定律电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。下图是电饭锅的电路图，是电阻，是加热用的电阻丝
9、。（1）自动开关 S 接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由（2）要使 在保温状态下的功率是加热状态的一半，应该是多大？（1）自动开关 S 接通，电饭锅处于加热状态；自动开关 S断开时，电饭锅处于保温状态问题与练习问题与练习（2）如图所示，线路的电压U=220V，每条输电线的电阻r=5，电炉A的电阻 ，求电炉A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个阻值相同的电炉B，两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少？（1）当只有电炉A时，（2），每个电炉上消耗的电功率为336W问题与练习问题与练习使用功率为2kW的电加热装置把2kg的水从20 加热到100，用了10 min。已知水的比热容为4.2 10J/(kg)。这个装置的效率是多大？问题与练习问题与练习电功电功率焦耳热热功率在纯电阻电路中,电能 ，电功 电热在非纯电阻电路中，电能转化为全部转化为内能等于内能和其他形式的能总结总结【分析】【解答】【点评】例题例题【分析】【解答】【点评】例题例题【分析】【解答】例题例题【分析】【解答】例题例题
