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《2021年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律1电路中的能量转化课件新人教版必修3202103192237.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十二章电能 能量守恒定律1电路中的能量转化知识点一 电功和电功率答案:(1)电风扇:电能转化为机械能和内能.(2)电解槽:电能转化为化学能和内能.(3)电热水器:电能转化为内能.用电器工作时,电能转化为其他形式的能,是通过电流做功来实现的.1.结合已学知识和你的生活经验,说明下列用电器工作时的能量转化情况以及这些转化是如何实现的.(1)电风扇(2)电解槽(3)电热水器2.电荷的定向移动形成电流,电能转化为其他形式的能是通过电流做功实现的,那么电流做功的实质是什么?电流做功的多少和快慢分别用哪个物理量表示?答案:电流做功的实质:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功.自由电荷在静电力
2、的作用下做定向移动,结果电荷的电势能减少,其他形式的能增加.电流做功的多少和快慢分别用电功、电功率表示.两端的电压U电路中的电流I通电时间tW=UIt所做的功通电时间UI瓦特W知识点二 焦耳定律1.电热水壶工作时,通过电热丝和导线的电流相同,为什么通电一段时间后水壶可以把水烧开,而导线却几乎不发热?电流通过导体产生热量的多少可能跟什么因素有关?答案:由于导线的电阻很小,在相同的通电时间内导线上产生的热量很少,所以导线几乎不发热.电流通过导体产生热量的多少可能与导体的电阻、电流、通电时间有关.电流的二次方电阻通电时间I2RtI2R知识点三 电路中的能量转化1.电吹风工作时,电能转化为什么
3、能?电熨斗工作时,电能转化为什么能?答案:电吹风工作时,电能转化为机械能和内能.电熨斗工作时,电能全部转化为内能.2.电动机的能量转化.从能量转化和守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为内能.设电动机两端的电压为U,通过电动机线圈的电流为I,电动机线圈的电阻为R.(1)求电动机消耗的总功率P总、电动机的发热功率P热和电动机的机械功率P机.答案:P总=UIP热=I2RP机=P总-P热=UI-I2R(2)在计算电动机的机械功率时渗透了哪种物理思想?答案:守恒思想.(3)接通电源,若电动机转轴被卡住,则电动机的总功率和发热功率满足什么关系?答案:若电动机转轴
4、被卡住,则电动机的输出功率为0,电动机的总功率和发热功率相等.小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”).1.电功与电能的单位都是焦耳,电功就是电能.()2.电功率越大,表示电流做功越多.()3.电功率越大,电路中产生的热量一定越多.()4.电流做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程.()5.热功率一定等于电功率.()6.在任何电路中都可以用Q=I2Rt求电热.()×××√×√探究一电功和电功率问题情境下图表示一段导体,已知这段导体两端的电势差为U,电荷从左向右定向移动,导体中的电流为I.1.经过时间t,通过这段导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从
5、左端移到右端,静电力做功是多少?答案:通过这段导体任一截面的电荷量q=It.根据公式W=qU,静电力做的功为W=UIt.2.结合已学知识和生活经验与同学讨论,如何表示电流做功的快慢.3.若把这段导体等效为阻值为R1的电阻,当它与另一个阻值为R2的电阻串联接入电路中时,它们消耗的电功率有什么关系?若二者并联接入电路中,它们消耗的电功率有什么关系?两种连接方式中,如何计算电流做功的总功率?过程建构1.对电功的理解.(1)从力的角度看,电流做功的实质是静电力对自由电荷做功.(2)从能的角度看,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式
6、的能的多少.(3)W=qU=UIt是电功的计算式,适用于任何电路.【典例1】有分别标有“220V100W”“220V60W”的两个灯泡(电阻不变),把它们串联接到220V的电源上.(1)两灯泡的实际功率各是多少?哪个灯泡更亮?(2)通电0.5h,两灯泡各消耗多少电能?60W灯泡两端的实际电压U2实=IR2,灯泡的实际功率P2实=U2实I=I2R2=23.3W.因为P2实>P1实,所以60W的灯泡更亮.(2)100W灯泡消耗的电能W1=P1实t=25200J,60W灯泡消耗的电能W2=P2实t=41940J.答案:(1)14.0W23.3W60W的灯泡更亮(2)25200J41940J探
7、究二焦耳定律问题情境电热水器是生活中常用的一种电加热器,如图所示.其内部电热元件的电阻为R,电路接通后,通过电热水器的电流为I.答案:电流通过电热水器做功时,电能全部转化为内能,即电流做的功W等于电热水器产生的热量Q,有Q=W=UIt,根据U=IR,得热量Q的表达式为Q=I2Rt.1.若通电时间为t,如何计算电流通过电热水器产生的热量?2.如何计算电流的发热功率?电流的发热功率一定与电流做功的功率相等吗?3.若把电热水器换成电风扇接入电路,则电
