12.1电路中的能量转化课件高二上学期物理人教版

第十二章

电能能量守恒定律第1节

电路中的能量转化

人教版

高中物理必修三1

素养目标2

新课导入3

新课讲解4

课堂小结5

当堂小练目录CONTENTS素养目标物理观念电功、电热、电功率和焦耳定律。科学思维采用对比法理解电功与电热的区别与联系。科学探究能从能量的转化角度推导焦耳定律。科学态度与责任了解科学技术与社会环境的关系，具有节约能源的意识新课导入电能转化为其它形式的能电流做功电动机通电时把电能转化为机械能；电热水壶通电时，电能转化为内能；手机电池充电把电能转化成化学能；新课讲解电功和电功率1.电功实质：等于恒定电场对自由电荷的静电力在这段电路中做的功公式：意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度适用一切电路新课讲解1.电功（5）标量,单位：

J1kWh=3.6×106J（6）测量方法：电能表、伏安法等。（4）决定因素：电功与通过用电器的电量（通过用电器的电流和通电时间）和用电器两端的电压成正比。电功和电功率新课讲解2.电功率电功和电功率定义：电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值公式：单位：瓦特（W）(1kW=103W)意义：电功率表示电流做功的快慢新课讲解电功和电功率实际电压:用电器实际工作时的电压实际功率:用电器在实际电压下的功率额定电压:用电器正常工作时电压（铭牌上标出的电压）额定功率:用电器在额定电压下的功率（铭牌上标出的功率）P额是个定值，P实是个变值，P额≥P实.新课讲解焦耳定律1.原理

导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流热效应，产生的热量叫电热2.电热的实质

电热的实质是电能通过电流做功转化为内能新课讲解焦耳定律3.焦耳定律：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。4.热功率：单位时间内的发热量（专指电流发热的功率）新课讲解焦耳定律5.焦耳定律的微观解释电流通过导体时，做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离子碰撞，由于这种碰撞，电子在电场力的作用下获得的动能不断传递给金属正离子，使金属正离子的热运动加剧，于是通电导体的内能增加，温度升高。新课讲解焦耳定律新课讲解焦耳定律新课讲解电路中的能量转化1.纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯等．服从欧姆定律W＝QUIt＝I2RtP电＝P热

UI＝I2R新课讲解电路中的能量转化2.非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路．消耗的电能不全部转化为热能。不服从欧姆定律。新课讲解电路中的能量转化纯电阻电路:

电能→

内能QI2Rt

WIUt=I=U/R非纯电阻电路:电能→内能和其它形式的能WW其+QIUt

I2RtI＜U/R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!RM新课讲解电路中的能量转化纯电阻电路:非纯电阻电路:I=U/R电功=电热:W=IUt==I2RtU2t/R电功率=热功率：P=IU=U2/R=I2R=P热

I＜U/R电功：W=IUt电热：Q=I2Rt电功率：P=IU热功率：P热=I2RRM=Q新课讲解电路中的能量转化1．输入功率：电动机的总功率；P总＝UI2．输出功率：电动机做有用功的功率；3．热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热；

P热＝I2r4．功率关系：P总＝P出＋P热5．电动机的效率： 电动机问题新课讲解电路中的能量转化电功与电热的计算公式比较:课堂小结《思维导图·电势能和电势》电路中的能量转化电功率P=UI做功的快慢电功W=UIt（适用于一切电路）焦耳定律电热：Q=I2Rt热功率：P热=I2R能量转化P电=P机+P热当堂小练1.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，另一种是水烧干以后的保温状态。图是电饭锅的电路图，R1

是电阻，R2

是加热用的电阻丝。（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）要使电饭锅在保温状态下的R2功率是加热状态的一半，R1：R2

应该是多少？当堂小练2.微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1Ω，当加在它两端的电压