鲁科版 (2019)必修 第三册电功与电热教学演示课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册电功与电热教学演示课件ppt，共59页。PPT课件主要包含了电功和电功率，UIt，6×106，单位时间，瓦特W，额定电压，额定功率，焦耳定律，通电时间，I2Rt等内容，欢迎下载使用。
1.理解电功、电功率、电热和热功率的概念，知道它们的区别与联系(重点)。2.知道纯电阻电路与非纯电阻电路的特点和区别，理解两种电路的能量转化关系(重难点)。
在生产生活中，电灯把电能转化为光能，电动机把电能转化为动能，电热器把电能转化为内能…，电能如何转化为其他形式的能的呢？
答案　电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。消耗了多少电能，电流就做了多少功。
1.电功(1)自由电荷在 力的作用下定向移动而形成电流， 力对自由电荷做的功，称为电功。(2)公式：如果电路两端的电压为U，电流为I，在时间t内电流做的功W＝ 。(3)1 kW·h＝ J。
2.电功率(1) 内电流所做的功就叫电功率。(2)用公式表示为P＝ ＝ ，单位： 。(3)在电气设备或家用电器的铭牌和使用说明书上，一般都标有________和 。
功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。根据国家节能战略，普通白炽灯应逐步被淘汰。假设每户家庭有两只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近A.7.3×108 kW·h B.7.3×1010 kW·hC.7.3×1011 kW·h D.7.3×1013 kW·h
假设每户每天只亮灯5 h，每户每年节省电能E＝2×(60－10)×10－3×5×365 kW·h＝182.5 kW·h。假设每户有3口人，全国有4亿户左右。节省总电能为E总＝4×108×182.5 kW·h＝7.3×1010 kW·h。B正确。
(2023·三明一中高二期中)一只灯泡标有“220 V,110 W”字样，将其接到110 V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110 WB.灯泡的实际功率为55 WC.通过灯泡的电流为0.5 AD.通过灯泡的电流为额定工作电流的
电流通过电气设备时，导体一般会产生一定的热量，这就是电流的热效应。电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关呢？
答案　与通过导体的电流、导体的电阻及通电时间有关。
1.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟 的二次方成正比，跟导体的 及 成正比。(2)公式：Q＝ 。(3)单位：在国际单位制中，热量Q的单位是焦耳J。(4)电热的意义：电热是电能转化为内能的量度，用公式Q＝I2Rt计算。
(5)纯电阻电路与非纯电阻电路：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能(电热)。在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，即Q＝W＝ ＝ ＝I2Rt。在非纯电阻电路中，电能除部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等，这时电功W＝ ＝ ，电热用Q＝ 计算，此时二者不再相等。2.热功率(1)定义：电流通过导体产生的热量跟所用时间之比称为热功率。热功率就是电能转化为内能的功率。(2)公式：P＝ ＝ ，适用于所有电路。
3.电动机的简单模型及其功率、效率 (1)电动机的总功率(输入功率)：P总＝UI。(2)电动机的发热功率：P热＝I2R。(3)电动机的输出功率(机械功率)P机＝P总－P热＝UI－I2R。
(1)电热Q＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。(　　)(2)任何电路中的电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，且W＝Q。(　　)(3)电功W＝UIt在任何电路中都适用，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中适用。(　　)(4)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈电阻产生的电热。(　　)
(2023·福州市高二期中)如图所示为直流电动机提升重物装置，电动机的内阻一定，闭合开关K，当把它接入电压为U1＝0.2 V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是I1＝0.5 A；当把电动机接入电压为U2＝4.0 V的电路中，电动机正常工作且电动机匀速提升重物，工作电流是I2＝1.0 A，求：(1)电动机线圈的电阻r；
(2)当U2＝4.0 V电动机正常工作时的输出功率；
电动机正常工作时消耗的功率为P＝U2I2＝4.0×1.0 W＝4.0 W电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为P热＝I22r＝0.4 W电动机正常工作时输出功率为P出＝P－P热＝3.6 W
(3)如果重物质量m＝1.0 kg，当U2＝4.0 V时电动机提升重物的速度大小是多少？(g取10m/s2)
匀速提升时，拉力等于重力，即F＝mg＝10 N由电动机的输出功率P出＝Fv
答案　0.36 m/s
电动机做功往往视为非纯电阻电路问题，但如果电风扇通电后由于某种原因被卡住，导致扇叶不转动，此时电动机做功视为纯电阻电路问题。
(2024·铁岭市清河中学阶段检测)如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5 A，且电动机的内阻rM＝1 Ω；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4 A，且电解槽内阻rA＝2 Ω。求：(1)电炉丝的电阻及发热功率；
答案　2 Ω　72 W
当S1闭合，S2、S3断开时，电炉子接入电路。电炉丝为纯电阻元件，由欧姆定律得电炉丝的电阻
电炉丝发热功率P＝UI1＝12×6 W＝72 W
(2)电动机的机械效率；
电动机为非纯电阻元件，则有I2U＝I22rM＋P输出
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。
电解槽为非纯电阻元件，则有P化学＝I3U－I32rA＝16 W。
1.电热流效应的应用如电热水器、电饭锅、电熨斗、电暖器等(如图)都是利用电流的_______工作的。2.电流热效应的危害如果插头和插座之间接触不良会迸出火花。在输电线路中由于电热降低了电能的传输效率，如果电流 ，散热不好，还可能烧坏电线的绝缘层，引起漏电、触电等事故。
电路中允许的最大功率为Pm＝UI＝2 860 W。用电器的功率之和大于Pm时，用电器就不可能同时使用，故选项B、C正确。
(多选)室内有几种用电器，1.0 kW的电磁炉、150 W的洗衣机、800 W的电热水壶、200 W的电视机和2.5 kW的空调器。如果进线处有13 A的保险丝，供电电压为220 V，下列情况下不可能同时使用的是A.电磁炉和洗衣机B.电热水壶和空调器C.电磁炉和空调器D.洗衣机、电视机和空调器
考点一　电功和电热1.(2023·揭阳市高二期末)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B.W＝UIt只适用于纯电阻电路，而W＝ 适用于任何电路C.在非纯电阻电路中，UI>I2RD.焦耳热Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路
电功率越大，电流做功越快，时间不确定，电路中产生的焦耳热不一定越多，A错误；W＝UIt适用于任何电路，而W＝ 只适用于纯电阻电路，B错误；在非纯电阻电路中，UI>I2R，C正确；焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路，D错误。
2.扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人电动机线圈电阻为r，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为U，通过的电流为I，下列说法正确的是A.I