5.1 电路中的能量 (共23张PPT) 课件 2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第三册

(课件网) 第五章 电能与能源的可持续发展 第1节 电路中的能量 在电路中使用不同的用电器，会有不同的能量转化。生活中有多种多样的电器，这些电器将电能转化成什么能量呢？ 这些都是常用的家用电器，它们共同的特点是要消耗电能，靠电流做功来工作。如何计算电流做功的多少和电流做功的快慢呢？ 1.理解电功、电功率的概念 2.知道焦耳定律，知道电功率与热功率的区别和联系 3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的区别，会结合实际问题区分电功和电热 4.会分析闭合电路中的各种功率及进行相关运算 如图，在一段电路中，电路两端电压为U，在t时间内，定向移动电荷量为q，则移动电荷静电力做多少功？若电路中的电流为I，又可以怎样表示静电力做功？ 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。 静电力做的功为： 一、电功和电功率 1.电功 对电功的理解： 电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。 意义：电流做功的过程是电势能转化为其他形式的能的过程， 即电功是电势能（电能）转化为其他形式的能的量度。 一、电功和电功率 1.电功 （3）单位：国际单位制：焦耳 ，简称 焦（J），常用单位有：千瓦时（kW·h），俗称“度”。 　1kW·h＝3.6×106J （1）定义：在一段电路中静电力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功。 （2）表达式： （任何电路） （4）物理意义：电功是电能转化为其他形式能的量度。 一、电功和电功率 1.电功 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？两个档位的电功相同吗？ 电炖锅不同档位做功的快慢不同，如何描述电流做功的快慢？ 单位时间内电流所做的功 思考： 2.电功率 （4）物理意义：电功率表示电流做功的快慢。 （3）单位：国际单位制：瓦（W），常用单位：千瓦（kW），1kW=1000W 电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫做电功率 （2）表达式： （任何电路） （比值定义法） W=UIt P=UI =UI （1）定义： 一、电功和电功率 辨析用电器的额定电压、额定功率、实际功率。 额定电压：表示用电器正常工作时的电压。 额定功率：是用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压时消耗的功率。 实际功率：用电器在工作中实际消耗的电功率。 若用电器在额定电压下工作，则P实＝P额 若用电器工作电压不等于额定电压，则P实≠P额 通常情况下，P实≤P额 2.电功率 家电中有一类是通电发热的用电器———电热器。 1.为什么电热器通电后会发热呢？ 当电流流过导体时，自由电子与金属中的正离子会发生碰撞，电能转化为内能。 2.导体通电发热跟什么因素有关？导体通电发热如何计算？ 二、焦耳定律 通过电热水器的电流大小为I，加热管的电阻大小为R，电热水器通电时间为t，推导电热水器产生的热量表达式。 二、焦耳定律 焦耳定律 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。 纯电阻元件 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。 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。 焦耳 二、焦耳定律 1.焦耳定律的内容 2.热功率 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。 （专指电流发热的功率） 热功率 二、焦耳定律 思考：左边三个用电器和右边两个用电器有什么区别？都主要转化为哪些能？ 左边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 ... ...