5.1电路中的能量（第2课时）课件 -2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册(共25张）

5.1电路中的能量 （第2课时） 知识回顾 电功：????=???????????? 电功率：????=???????? 焦耳定律：????=????2???????? 热功率：????热=????2???? ? 思考：电流做功消耗的是电能，左边两个用电器和右边两个用电器在电能的转化上有什么区别？ 左边用电器工作时电能主要转化为内能即产生热量， 右边除内能还有一部分电能转化为机械能。 纯电阻电路：将电能全部都转化为内能的电路。只含白炽灯、电炉等电热元件的电路。 非纯电阻电路：并非所有电能都转化为内能的电路。除含有电阻外，还包含有电动机，电解槽等的电路。 电路类型 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 电功率和热功率的关系 W＝Q即UIt＝I2Rt P＝P热 即UI＝I2R W＝Q＋E其他 即UIt＝I2Rt＋E其他 P＝P热＋P其他 即UI＝I2R＋P其他 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. 电动机的输出功率是电动机将电能 转化为机械能的功率： 4. 电动机的效率： 电动机的功率和效率 P入＝UI P热＝I2r P出＝UI－I2r 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. 电动机的输出功率是电动机将电能 转化为机械能的功率： 4. 电动机的效率： 电动机的功率和效率 P入＝UI P热＝I2r P出＝UI－I2r ????=????出????入×????????????% ? 典例1 微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1 Ω，当加在它两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，且能正常工作，求：(1)它的额定输入功率；(2)工作时由导线发热损失的功率；(3)它的输出功率. 解析：（1）电动机的额定输入功率为P额＝UI＝2.0×0.8 W＝1.6 W. （2）电动机的发热功率为P热＝I2R＝0.82×1 W＝0.64 W. （3）根据能量的转化与守恒，电动机的输出功率为 P出＝P额－P热＝（1.6－0.64）W＝0.96 W. 典例2规格为“220 V　44 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω.求： 1. 接220 V的电源后，排气扇发热的功率和转化为机械能的功率； 2. 如果接上上题中电源后，扇叶卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率. 典例2规格为“220 V　44 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω.求： 1. 接220 V的电源后，排气扇发热的功率和转化为机械能的功率； 2. 如果接上上题中电源后，扇叶卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率. 解析：1. 排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为 ????=????????=????????????????????????=????.???????? 发热功率为 P热＝I2R＝0.22×40 W=1.6 W 转化为机械能的功率为 P机＝P－P热＝（44－1.6）W＝42.4W ? 典例2规格为“220 V　44 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω.求： 1. 接220 V的电源后，排气扇发热的功率和转化为机械能的功率； 2. 如果接上上题中电源后，扇叶卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率. 解析：2. 扇叶被卡住不能转动后，电动机所在电路成为纯电阻电路， 电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为 I′=????????=????????????????????????=????.???????? 电动机消耗的功率即电功率等于发热功率 P′电＝P′热＝UI′＝220×5.5 W＝1210 W. ? 串联电路中电功率的分析与计算 各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比 R1 R3 R2 串联电路中电功率的分析与计算 请用电功率公式P=UI推导一下以上部分电路的总功率和各个电阻功率的关系： 总功率P总＝UI＝（U1＋U2＋…＋Un）I＝P1＋P＋…＋Pn R1 R3 R2 U1 U3 U2 I 并联电路中电功率的分析与计算 R1 R3 R2 并联电路中电功率的分析与计算 R1 R3 R2 各部分电路电压U相同，根据P＝????????????， 各电阻上的电功率与电阻成反比 ? 并联电路中电功率的分析与计算 R1 R3 R2 请用电 ... ...