电路中的能量转化与守恒.ppt

电路中的能量转化与守恒,课前复习；,1.复习电场力做功：W=Uq，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。2.电流做功，把电能转化为其它形式的能(1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。(2)电流通过电解液做功，把电能转化为化学能。(3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。,一、电功与电功率,1、电功：（1）定义：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。W=UIt，电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。（2）表达式：W=qU=Uit（3）适用范围:W=qU=Uit电功的普适式，P=UI是电功率的普适式，适用于任何电路。(4)单位：焦耳,2、电功率,（1）定义：单位时间内电流所作的功（2）公式：P=UI=I2R=.（3）单位：瓦特,思考与讨论：用电器的额定功率与实际功率的区别？,提示：额定功率指的是用电器正常工作时的功率，也是用电器的最大功率。实际功率指的是用电器在实际电压下的电功率，一般小于额定功率。,由于闭合电路中内、外电路的电流相等，,由,得,1电源提供的功率（电源功率）,2电源的输出功率（外电路得到的功率）,3电源内阻上的热功率,闭合电路中的功率,4闭合电路中的能量转化,电源提供电能,外电路消耗的能量,内电路消耗的电能,结论：电源的效率随外电阻的增大而增大,电源的工作效率,对纯电阻电路,电源的效率为:,1.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻为R1、R2和R3的阻值相同.在开关S处于闭合状态下,若将开关S1由位置1切换到位置2,则（）A、电压表的示数变大B、电池内部消耗的功率变大C、电阻R2两端的电压变大D、电池的效率变大,B,2.如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内阻r=0.5,电动机的电阻R0=1.0,电阻R1=1.5.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求:(1)电源释放的电功率.(2)电动机消耗的电功率?将电能转化为机械能的功率?(3)电源的输出功率,(1)P电=20W,(2)P电动机=12W,P电机械=8W,(3)P出=18W,3.如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象,用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和电源的效率分别为多少?,P出=4W,=66.7%,4（新课标卷19）电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为A.3/4,1/4B.1/3,2/3C.1/2,1/2D.2/3,1/3,D,电源最大输出功率,电源的功率最大时，其效率只有50,1.如图所示的电路中,电源的电动势为2V,内阻为0.5,R0为2,变阻器的阻值变化范围为010,求:(1)变阻器阻值多大时,R0消耗的功率最大.(2)变阻器阻值多大时,变阻器消耗的功率最大.其最大功率为多少?,R=0时,输出功率最大,R=2.5时,变阻器消耗的功率最大.Pm=0.4W,2(12分)如图所示，R为电阻箱，为理想电压表当电阻箱读数为R1=2时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5时，电压表读数为U2=5V求：（05江苏）(1)电源的电动势E和内阻r。(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?,3.如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2