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课件网) 12.1电路中的能量转化 学习目标 1.理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质。 2.理解焦耳定律的概念，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路。 3.理解电功率和热功率。 4.会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化。 现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器，例如电灯、电视、电热水壶、电动汽车等。那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化的吗？ 新知导入 a、电流流过电炉 b、电流流过电解槽 c、电流流过电风扇 →电能转化为热能。 →电能转化为化学能和热能 →电能转化为机械能和热能 电能转化为其它形式的能 电流做功 问题：分析能量是如何转化的 一、电功和电功率 【情境思考】 现代生活中随处都可以见到各种用电器,如电灯、电风扇等。那么你知道这些用电器中的能量是通过什么途径转化的吗 提示:通过电流做功来实现,即导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。 新知讲解 1.电功: (1)实质:导体中的恒定电场对自由电荷的_____在做功。 (2)公式:W=____。 (3)国际单位:___,符号为__。 (4)意义:电功是_____转化为其他形式的能的量度,即电功是多少就有多少 _____转化为其他形式的能。 静电力 UIt 焦 J 电能 电能 2.电功率: (1)含义:单位_____内电流所做的功。 (2)公式:P= =___。 (3)单位:___,符号:__。 (4)物理意义:表示电流做功的_____。 (5)决定用电器电功率大小的因素有_____。 ①电功;②通电时间;③电压;④电流;⑤电阻。 时间 UI 瓦 W 快慢 ③④ 二、焦耳定律 我们知道能量在相互转化或转移的过程中是守恒的，下面我们应用能量守恒定律分析电路中的能量转化问题。 思考：电流通过电热水器中的电热元件做功时，电路中的能量发生了怎样转化？ 新知讲解 焦耳定律 （1）表达式：Q=I2Rt 电流通过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。这个关系式最初是由焦耳通过实验直接得到的，物理学中就把它叫作焦耳定律 （2）单位：I—安，R—欧，t—秒， Q—焦 2.焦耳定律适条件：纯电阻电路 三、纯电阻电路和非纯电阻电路 （1）纯电阻电路：电能完全转化为内能。例如白炽灯、电炉、电烙铁等。 （2）非纯电阻电路：除电阻外还包括能把电能转化为其它形式的能的用电器例如：电动机、电解槽、电风扇等 。 4.电流发热的功率 （1）单位时间内的发热量: （2）公式： 热功率P等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻R 的乘积。 3. 单位：瓦(W) 千瓦(kW)。 说明（1）纯电阻电路中电功等于电热；电功率等于热功率 w=UIt=I2 Rt P=UI= （2）非纯电阻电路中电功大于电热；电功率大于热功率。 纯电阻电路: 非纯电阻电路: 欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热 =I2Rt W= Q = UIt =U2t/R UIt ＞ I2Rt 欧姆定律不适用：I＜U/R 电功：W= UIt 电热：Q=I2Rt 电功率：P=UI 热功率：P热=I2R 四、电路中的能量转化 在上述知识点中，我们可知，用电器的电能完全转化成内能时，内能大小等于其热量大小，用电器的功率可称为热功率，但在实际电路中，除了电阻以外还有其他负载，这些用电器的能量转化又是如何呢？ (1)电吹风工作时，将电能转化为什么能？ 答案：电吹风工作时，把电能转化为内能和机械能. (2)电熨斗工作时，将电能转化为什么能？ 答案：电熨斗工作时，将电能转化为内能. 纯电阻电路 非纯电阻电路 （1）纯电阻电路：只含有电阻的电路。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。 （2）非纯电阻电路：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。 四、电路中的能量转化 补充： 我们来讨论空调，空调（非纯电阻电路）会用一部分电能来制热或制冷，还会用另一部分电能来把热或冷空气吹出来。像这 ... ...
