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第十二章 电能 能量守恒定律
第1节 电路中的能量转化
学习目标
新课引入
下列用电器工作时，其能量是如何转化的?
电能转化为其它形式的能，是通过电流做功来实现的。
新课教学
电流做功如何计算？
一段电路两端的电压为U，电荷从左向右定向移动，电路中的电流为I。
在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量：
电路中电场力对电荷做的功，即电流做功为：
????=????????
?
W=qU=UIt
新课教学
1.定义：在一段电路中电场力所做的功（电流做的功）,简称电功.
2.公式：????=????????????
?
一、电功
1 度=1kWh=3.6×106J
电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。
3.单位：焦耳（J） 千瓦时（kWh）
（适用于所有电路）
4.意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度。
电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
新课教学
1.定义：电流所做的功与通电时间之比叫做电功率
2.公式：????=????????=????????
3.单位：瓦(????)、千瓦(????????)
4.意义：表示电流做功的快慢
?
二、电功率
电流在一段电路上做功的功率等于电流I与这段电路两端
电压U的乘积。
（适用于所有电路）
5. 额定功率和实际功率
①额定功率：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。
②实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}用电器
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
新课教学
当电流通过纯电阻电路时，电能全部转化为内能。
电流在这段电路中做的功 W 等于这段电路产生的热量 Q，即：
Q＝W＝UIt
U=IR
????=????????????????
?
新课教学
1.内容：电流通过导体产生的热量, 跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。【电热（Q）】
2.公式：????=????????????????
?
三、 焦耳定律
4.热功率：电流通过导体发热的功率
公式：????热=????????=????????????
?
（适用于一切电路）
（适用于一切电路）
3.单位：焦耳(J)
单位：瓦(W)、千瓦(kW)
新课教学
1.电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。
（电炉、电烙铁，白炽灯及被卡住的电动机）
电能
???????????? = ????????????????
?
????=????
?
????电=????热
?
???? = ????
?
内能
????=????????
?
即????????????=????????????????=????????????????
?
即????????=????????????=????????????
?
四、电路中的能量转化
遵循欧姆定律
R
新课教学
四、电路中的能量转化
??????????????= ???? + ????其他
?
内能+ 其他形式的能
电能
????=???????????? > ????= ????????????????
?
????>????????
?
2.在非纯电阻电路中，电流做功除了将电能转化为内能还转化
为机械能或化学能等其他形式的能（转动的电动机或电解槽）
M
P电＝P热＋P其他 即UI＝I 2R＋P其他
?
????＝????＋????其他 即UIt＝I2Rt＋E其他
?
不遵循欧姆定律
新课教学
说明
3.电功率与热功率的区别与联系
(1)区别：
电功率是指某段电路上消耗的全部电功率，P电＝UI 。
热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，P热＝I2R 。
(2)联系：
对纯电阻电路而言，电功率等于热功率；????电=????热
对非纯电阻电路来说，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式
的能的功率之和。????电=????热＋????其他=????损＋????机
?
新课教学
四、电路中的能量转化
4.无论是串联还是并联电路，无论是纯电阻还是非纯电阻电路，
电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和.
(1)串联电路：????总＝????总????＝(????????＋????????＋…＋????????)????＝????????＋????????＋…＋????????
(2)并联电路：????总＝????????总＝????(????????＋????????＋…＋????????)＝????????＋????????＋…＋????????
?
新课教学
四、电路中的能量转化
(1)输入功率：电动机消耗的总功率
P入＝UI
(2)热功率：线圈上电阻的发热功率（损失功率）
P热＝I2r
(3)输出功率：电动机将电能转化为机械能的功率，也称机械功率
P出＝P入-P热=IU－I2r
5.电动机（非纯电阻元件）的功率和效率
(4)电动机的效率：
注意：当电动机的转子被卡住时，就变成了纯电阻。
知识讲解
新课教学
四、电路中的能量转化
典例精析
1. 一台电动机，线圈的电阻是 0.4 Ω，当它两端所加的电压为 220 V 时，
通过的电流是 5 A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？
解析：W＝UIt、Q＝I2Rt适用一切电路，在纯电阻电路中W＝Q，
在非纯电阻电路中W＞Q，B正确，A、C、D错误。
2．关于电功W和电热Q的说法正确的是(　　)
A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝Q
B．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于Q
C．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立
D．W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中成立
B
典例精析
3.规格为“220V，1000W”的电炉，求：
(1)电炉正常工作时，通过电阻丝的电流；
(2)电炉的电阻。
解析：
(1)由 ????=???????? 知
电炉正常工作时： ????额=????额????额≈????.?????????
(2)电炉的电阻：
????=????额????????额=????????.?????????
?
典例精析
典例精析
4. 有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A.
(1)求这台电动机的内阻；
(2)求电动机正常工作时的输出功率；
(3)如在正常工作时转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？
谢谢观看！

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