电路中的能量转化课件-高二上学期物理人教版

12.1电路中的能量转化问题：现代生活中随处都可以见到用电设备和电器，例如电灯、电视、电热水壶、电动汽车等。那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化的吗？a、电热水壶通电时电能转化为其它形式的能，都是通过电流做功实现的分析下列现象，其能量是如何转化的?→电能转化为内能。b、电动机通电时→电能转化为化学能c、蓄电池充电时→电能转化为机械能和内能电流做功的实质

q=ItW=qU=UIt电流通过导体时发热的现象叫做电流的热效应1、定义：电流所做的功，等于电路两端电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积3、单位：

J

或

kW·h4、意义：电功是电能转化为其它形式的能的量度。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能一、电功2、公式：1度=1kW·h=3.6×106J适用于所有电路二、电功率2、公式：4、物理意义：表示电流做功的快慢3、单位：瓦特,简称“瓦”符号是W1、定义：电功率等于通过这段电路的电流I与这段电路两端的电压U的乘积注意：灯泡的亮度取决于实际功率适用于所有电路三、焦耳定律

1、内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方，跟导体的电阻及通电时间成正比。2、表达式3、单位：也是焦耳

适用于所有电路四、热功率1.定义：单位时间内的发热量，热功率就是电能转化为内能的功率

1.电动机的特性电动机是一种非纯电阻用电器，它把电能转化为机械能和内能，在电路计算中，欧姆定律不再适用2.电动机的三个功率①输入功率：电动机的总功率P总=UI五、含电动机的电路能量转化

②热功率：电动机线圈电阻为r（内阻），热功率③输出功率：电动机做有用功的功率P热=I2rP出=P总-P热=UI-I2r注意：①当电动机正常工作时，电能转化为机械能和内能，此时电路为非纯电阻电路②当电动机因故障或其他原因不转动时，电能全部转化为内能，此时电路为纯电阻电路纯电阻电路中，电能全部变成了热，电功=电热W=Q=UIt=I2Rt

=U2t/R电功率=热功率

I=U/R非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能电解槽：电能=化学能+热能电动机：电能=机械能+热能

UIt

＞

I2Rt

电功率>热功率

I＜U/R拓展一：电功和电热的比较A组能力训练题11.关于电功，下列说法中正确的有(

)A.电功的实质是电场力所做的功B.电功是电能转化为内能的量度C.电场力做功是电能转化成其他形式能量的量度D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等ACA组能力训练题22.一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有( )A.灯泡的实际功率为50WB.灯泡的实际功率为25WC.通过灯泡的电流为额定电流的1/2D.通过灯泡的电流为额定电流的1/4BCA组能力训练题33.下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V,100W”;电灯L3、L4都标有“220V，40W”．将A、B两端接入电源，最暗的灯是

(

)A．L1B．L2

C．L3D．L4ABL1L2L3L4C

例1.一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗的功率是66W。求：

（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。

（2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率，电机的效率。

（3）如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率。分清输入电功率、消耗热功率、输出机械功率及它们之间的守恒关系是关键例题2.一台直流电动机线圈电阻r=1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。URMV电阻R两端的电压为UR=U-UM=50V，

通过R的电流是

I=UR/R=5A电动机消耗的功率为P=IUM=5×100=500W

P热=I2r=25W

P机=P-P热=500-25=475W解：例题3.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，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率；（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）（1）电动机不转时为纯电阻电路，

r=U1/I1=0.5Ω电动机正常工作时，P电=I2U2=1×2=2W电动机的热功