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课件网) 12.3能量转化的方向性 繁华美丽的城市需要强大的电力来支持 1．导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？ 做功，而且做正功 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式的能，举出一些大家熟悉的例子. 电能→机械能， 如电动机. 电能→内能， 如电热器. 电能→化学能， 如电解槽. 则电场力做功W=qU即：W=UIt. 如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量q=It. 电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流 I、电路两端的电压U、通电时间t三者的乘积． 3.单位：焦(J) 千瓦时(kW·h). 1度=1kW·h＝3.6×106J 一、电功 W=IUt 2.公式: 1.定义：电场力(或电流)所做的功. 计算电功普遍用的公式 1.定义：电流所做的功与做这些功所需时间的比值叫做电功率. 二、电功率 2.公式：P=W/t=IU 电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积． 3.单位：瓦特，简称瓦.符号：W.千瓦：kW 1kW=1000W 凡是能量守恒的过程就一定能发生吗 人死不能复生、破镜不能重圆，覆水难收、落叶……这些事实和成语都反映了一个道理———实际过程具有 “单向性”或“不可逆性”(图12-12)。而且，这是另外一条重要的物理规律的表现。 下面我们通过简单的例子来考察“单向性”的含义。 烧开的水放在空气中会逐渐冷却，最终温度与室温相同。谁也没有见过这样的现象:热量自发地从低温物体传给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高。这里所说的“自发地”，指的是没有任何外界的帮助，也没有对外界产生任何影响。这说明热传递过程具有单向性，只能自发地从高温物体传向低温物体。 自由膨胀和扩散现象也具有单向不可逆性。如图12-13所示，隔板将气室隔成两部分;左边有气体，右边为真空。抽去隔板，气体会自发地向真空区域膨胀，最终均匀地分布于整个容器。但我们从未观察到相应的逆过程:气体自发地缩回容器的一边。又如图12-14所示，两种不同的气体可以自发地混人对方，最后形成均匀混合气体，但是绝不会发生相反的现象:两种气体均匀混合后又自发地各自分开回到原处。 表达式 适用范围 关系 电功 电功率 热功 热功率 纯电阻电路 非纯电阻电路 一切电路 一切电路 一切电路 一切电路 电功全部 转化为电热 电功转化为 电热和其它 形式的能 注意电功与热功的本质区别电功率与热功率的本质区别 例1.（多选）关于三个公式P=UI、P= I2R、P=U2/R，以下说法正确的是（ ） A.第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率 B.纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率 C.在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义 D.由U= IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P既是电功率，也是热功率 BC 例2.（多选）家庭用的电吹风中，设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串联，接到交流电源上．电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，如图所示，以下结论中正确的是（ ） A.P＞IU B.P＝I2(R1＋R2) C.P＝IU D.P＞I2(R1＋R2) CD 例3.一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少？此电动机效率是多少？ 例4.如图所示的电路中，电炉电阻R＝10Ω，电动机线圈的电阻r＝1Ω，电路两端电压U＝100V，电流表的示数为30A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？ 答案：20A，9.6×104J ... ...
