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课件网) 12.1 电路中的能量转化 电功和电功率 焦耳定律和热功率 电路中的能量转化 提问:电能转换成其他形式的能是如何实现的? 通过电场力做功的形式实现的做功是能量转化的量度。 新课导入 一 电功和电功率 如图一段电路两端的电压为,通过的电流为,在时间内通过这段电路任一横截的电荷量 则电场力做功: 即: (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:在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h)。 1. 电功 (2)表达式: 1kW·h=3.6×106J (4)物理意义:电功是电能转化成其它形式的等的度量。 (1)定义:电流在一段电路中所做的功与通电时间的比值。 (3)单位:在国际单位制中是瓦(W); 常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW)。 2. 电功率 (2)表达式: (4)物理意义:电功率表示电流做功的快慢。 1kW=103W=106mW=10-3MW 适用于一切电路的电功率 (5)额定功率与实际功率: 几种常见家用电器的额定功率 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。 用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。 用电路 29寸彩电 电熨斗 电冰箱 微波炉 台灯 额定电压(V) 220 220 220 220 220 额定功率(W) 70~150 300~800 100~150 800~1200 40~60 练一练: 例1:(多选)关于电功,下列说法中正确的有( ) A.电功的实质是电场力所做的功 B.电功是电能转化为内能 C.电场力做功是电能转化为其他形式能量的量度 D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等 AC 二 焦耳定律和热功率 由欧姆定律,可以得到热量的表达式 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。 ———焦耳定律 如图电流通过过电热水器中的电热元件做功时,电能全部转化为内能。即: (1)内容: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。 (3)适用范围:焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路中焦耳热的计算。 1. 焦耳定律 (2)表达式: (4)物理意义:电流的热效应实际上是电流做功中电能转化为内能的那一部分。 (1)定义:单位时间内电流通过导体发热的功率。 2. 热功率 (2)表达式: (3)物理意义:电能转化为内能的功率。 用于计算电路中的热功率 练一练: 例2:(多选)对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( ) CD 三 电路中的能量转化 电流做功的过程,是电能转化为其他形式能量的过程。 1.电动机把电能转化为机械能 2.电解槽把电能转化为化学能 3.电热器把电能转化为内能 练一练: 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。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少? 解:电动机发热的功率为 电动机消耗的电功率为 电动的对外做功的功率为 纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 电流、电压、电阻的关系 能量转化形式 可应用的公式 电路中只有电阻元件 除电阻外还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器 符合欧姆定律 不符合欧姆定律 电流做功全部转化为内能 电流做功转化为内能和 其他形式的能量 电功 电热 小结: 1.电功 电功率 2.电热 (焦耳定律) 电热功率 3.纯电阻电路及非纯电阻电路中电功和电热的关系 电功W 电热 练一练: 1.试根据串、并联电路的电流、电压特点 推导:串联电路和并联电路各导体消耗的电功 率与它们的电阻有什么关系? 练一练: 2.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干以后的保温状态。图是电饭锅的电路图, R1是电阻 ... ...