电路中的能量转化课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

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1、 第十二章电能 能量守恒定律12.1电路中的能量转化电路中的能量转化情景引入情景引入情景引入情景引入看一看新课教学新课教学新课教学新课教学 现代现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器，例如电热水壶、生活中随处都可以见到用电设备和用电器，例如电热水壶、电动机、电池等。那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化电动机、电池等。那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化的吗？的吗？新课教学新课教学新课教学新课教学电能内能机械能化学能电水壶电动机电池电能其他形式的能用电器新课教学新课教学新课教学新课教学一、电功一、电功和电功率和电功率电场线向右电场线向右电荷定向移动方向向左电荷定向移动方向向左自由电子受

2、电场力向左自由电子受电场力向左电场力做正功电场力做正功1 1、电功、电功新课教学新课教学新课教学新课教学电流做功的电流做功的实质实质新课教学新课教学新课教学新课教学q=ItW=UItW=qU量性：标量量性：标量单位：单位：焦耳（焦耳（J）单位换算：单位换算：1度度=1kWh=J物理意义：电能转化为其他形式能量的总和物理意义：电能转化为其他形式能量的总和1 1、电功表达式、电功表达式3.6106新课教学新课教学新课教学新课教学 某某同学发现家里的电炖同学发现家里的电炖锅上有两个档位，分别是锅上有两个档位，分别是快炖和慢炖，这两个档位快炖和慢炖，这两个档位的本质区别是什么呢？这的本质区别是什么呢？

3、这位同学说两个档位的电功位同学说两个档位的电功不同，这种说法对吗？不同，这种说法对吗？新课教学新课教学新课教学新课教学 这个这个公式表示，电流在一段电路中做功的功率等于这段公式表示，电流在一段电路中做功的功率等于这段电路两端的电压和电流的电路两端的电压和电流的乘积。乘积。=电功率物理意义：描述电流做功的快慢电功率物理意义：描述电流做功的快慢电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫做电功率电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫做电功率2 2、电功率、电功率单位单位 瓦特（瓦特（WW）千瓦千瓦KWKW1kW103 W新课教学新课教学新课教学新课教学二、二、焦耳定律焦耳定律 通过电热水壶的通过电热

4、水壶的电流大小为电流大小为I I，加热丝的加热丝的电阻大小为电阻大小为R R，电热，电热水壶通电水壶通电时间为时间为t t，推，推导电热导电热水壶产生水壶产生的热量表达式。的热量表达式。这个这个关系式最初是由焦耳关系式最初是由焦耳通过通过实验直接得到的，实验直接得到的，物理学中就物理学中就把它叫作把它叫作焦耳定律。焦耳定律。1 1、电热、电热新课教学新课教学新课教学新课教学单位：瓦单位：瓦(W)千瓦千瓦(kW)2 2、电热、电热功率功率物理意义：电能转化为内能的快慢物理意义：电能转化为内能的快慢新课教学新课教学新课教学新课教学想一想？能量是如何转化能量是如何转化的？消耗的电能的？消耗的电能和产

5、生的热量相和产生的热量相等吗？等吗？机械能机械能内能内能电能电能新课教学新课教学新课教学新课教学三、三、电路中的能量转化电路中的能量转化电流表电流表量程量程100mA100mA电压表电压表10V10V实验电原理图实验电原理图电动机电动机新课教学新课教学新课教学新课教学三、三、电路中的能量转化电路中的能量转化 观察观察电动机转动和不转电动机转动和不转动两种情况下，电压表示数动两种情况下，电压表示数相同时，电流大小关系相同时，电流大小关系。新课教学新课教学新课教学新课教学三、三、电路中的能量转化电路中的能量转化 观察观察电动机转动和不转动两种情况下，电压表示数相同时，电流大小关系电动机转动和不转动

6、两种情况下，电压表示数相同时，电流大小关系。电动机通电转动电动机通电转动电动机电动机卡住不卡住不转动转动电流表电流表电流表电流表电流表量程电流表量程100mA100mA电压表电压表10V10V新课教学新课教学新课教学新课教学三、三、电路中的能量转化电路中的能量转化 电动机在转动和不转电动机在转动和不转动两种情形下电功率和热动两种情形下电功率和热功率各是多少？请判断线功率各是多少？请判断线圈电阻圈电阻R R与与U/I U/I 的关系的关系。电动电动机机状态状态电压电压表表示数示数U/V电流电流表表示数示数I/A电功电功率率P电电/W热功热功率率P热热/W电阻电阻R/转动转动2.00.0200.0

7、40.00820100卡住卡住不转不转动动2.00.0920.1840.1692021.7新课教学新课教学新课教学新课教学非纯电阻非纯电阻电路：电路：电能电能W =内能内能Q电能电能 W=内能内能Q+其它其它形式的能形式的能 I2Rt UIt=P P电电=P P热热+P P其它其它P P电电=P P热热纯电阻纯电阻电路：电路：如：电热水壶，热水器如：电热水壶，热水器等用电器等用电器如：电吹风，电动机如：电吹风，电动机等用电器等用电器新课教学新课教学新课教学新课教学 【例例题题】一一台台电电动动机机，线线圈圈的的电电阻阻是是 0.4 0.4 ，当当它它两两端端所所加加的的电电压压为为 220 2

8、20 V V 时时，通通过过的的电电流流是是 5 5 A A。这这台台电电动动机机发发热热的的功功率率与与对对外外做做功功的的功功率率各是多少？各是多少？P电=P机+P热P电=UI=2205W=1100WP热=I2R=520.4W=10WP机=P电P热=1100W10W=1090W解：解：做一做做一做做一做做一做将一瓶矿泉水倒入如图所示的电热水壶中，记录烧水的时间t，求这段时间t消耗的电能W?要点总结要点总结要点总结要点总结电功电功电功率电功率电热电热电热功率电热功率定义式定义式物理物理意义意义联系联系电能转化为电能转化为其他形式能其他形式能量的总和量的总和电能转化为电能转化为其他形式能其他形式能量的快慢量的快慢电能转化为电能转化为内能的多少内能的多少电能转化为电能转化为内能的快慢内能的快慢电能只向内能转化时，电功与电热相等，电功率与电能只向内能转化时，电功与电热相等，电功率与电热功率电热功率相等相等.W=UItP=IUQ=I2R tP=I2R