高中物理人教版 (2019)必修 第三册电路中的能量转化教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册电路中的能量转化教学ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了学习目标，6×106，1kW＝103W，练习与应用等内容，欢迎下载使用。
为什么电热水壶通电后能将水烧开，而电风扇通电后主要是扇叶转动而非大量发热？这两种电器工作时，电能的转化有何不同规律？
一. 电功和电功率二. 焦耳定律三. 电路中的能量转化四. 课堂小结五. 练习与应用六. 提升训练
1. 电路中的能量转化
电能转化为其它形式的能，是通过电流做功来实现的。
功是能量转化的量度，是谁做功导致了电能转化为其它形式的能？
如图，在一段电路中，电路两端电压为U，电路中的电流为I，电荷从左向右经过这段电路的时间为t，定向移动电荷量为q，则静电力做多少功？
电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积．
1．电功（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功．
（3）单位：焦（J） 常用单位有千瓦时（kW·h）
　1kW·h＝ J
（2）公式：W＝UIt
某同学发现家里的电炖锅上有两个档位，分别是快炖和慢炖，这两个档位的本质区别是什么呢？这位同学说两个档位的电功不同，这种说法正确吗？
2．电功率——表示电流做功的快慢（1）定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比
（3）单位：瓦（W）, 常用单位：千瓦（kW）
（4）额定功率和实际功率用电器铭牌上所标称的功率是额定功率用电器在实际电压下工作的功率是实际功率用电器在额定电压下，实际功率才等于额定功率．
小常识：几种常见家用电器的额定功率
　　观察下面两种用电器，说说它们在能量转化方面有什么区别？
电流通过某导体产生的热量, 跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
电流通过电热水器，电炉等电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能。
热功率：(1)单位时间内导体的发热量叫做热功率;(2)热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积。
思考：区别热功率与电功率。
如图，当电动机接上电源后，会带动风扇转动，这里涉及哪些功率？功率间的关系又如何？
如果电路中有电动机或者正在充电的电池，那么电能除了转化为内能之外，还转化为机械能和化学能。
只含有电阻的电路，把电能全部转化为内能，如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件;
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，把电能转化为内能和其它形式的能。
即：UIt =I2Rt
纯电阻电路，欧姆定律成立。
电能只有一部分转化为内能
即：UIt >I2Rt
非纯电阻电路，欧姆定律不成立。
1.含电动机电路的分析
(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，(3)电动机的输出功率（机械功率）
P入＝ P总＝ UI.
三者关系为：UI＝I2r＋P机 P出= P机＝UI－I2r
UIt＝I2Rt＋E其他
即IU＝I2R＋P其他
不成立 U>IR　U=IR+U其他
电动机是一种非纯电阻用电器，它把电能转化为机械能和热能。在电路计算中，欧姆定律不再适用。
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：
电动机工作时能量转化的实验探究
【例题】一台电动机，线圈的电阻是0.4 Ω，当它两端所加的电压为220 V 时，通过的电流是5 A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？
解 由焦耳定律可知，电动机发热的功率为 P热＝I 2R＝52 ×0.4 W＝10 W 电动机消耗的电功率为 P电＝UI＝220×5 W＝1 100 W 根据能量守恒定律，电动机对外做功的功率为 P机＝P电－ P热＝ 1 100 W － 10 W＝1 090 W 这台电动机发热的功率为10 W，对外做功的功率为1 090 W。
【练习1】DC14.8V/2200mAh的锂电池供电，额定功率为35W，当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电。结合上述信息，下列说法正确的是（　　）A．DC14.8V/2200mAh表示该电池输出的是交流电B．该机器人电机的额定电流为0.42AC．正常工作时机器人电动机每秒钟输出35J动能D．电池充满电后机器人正常工作约45mim后回座机充电
【练习2】某电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220 V电压下工作。下列说法正确的是（　　）A．开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风B．吹热风时通过电热丝的电流为4 AC．吹热风时电热丝的功率为990 WD．该电吹风中电动机的内电阻为440Ω