PPT《焦耳定律电路中的能量转化》

焦耳定律电路中的能量转化 3.

焦耳定律的表达式为Q=I2Rt, 此式可用于任何电路.4.电源工作时,把其他形式的能转化为电能的功率为IE,等于对外输出功率IU和电源内部的热功率I2r之和. [自学教材] 1.电功 (1)定义:电场力 所做的功.2)大小:等于这段电路两端的电压U与电路中的电流I和通电时间t三者的 3)公式:W=4)国际单位:焦耳,符号J.5)意义:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,表明就有多少电能转化为其他形式的能.即电功是电能转化为其他形式的能的量度. 移动电荷 乘积 UIt 比值 乘积 快慢 [重点诠释] 2.额定功率和实际功率 (1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率.当用电器两端电压达到额定电压U额时,电流达到额定电流I额,电功率也达到额定功率P额,且P额=U额I额.2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率.为了使用电器不被烧毁,要求实际功率不能大于其额定功率. 答案: BC [自学教材] 正比 正比 I2Rt 比值 I2R 4.焦耳热的应用与危害 (1)应用:利用电流的热效应来加热、烘干物体,如电烙铁、电烤箱、电暖气、电炉、电饭锅、电熨斗等.2)危害:①减少用电器的使用寿命.②烧坏用电器甚至引起火灾. [重点诠释] 1.纯电阻电路与非纯电阻电路对比 两种电路比较内容 纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 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能的用电器 两种电路比较内容 纯电阻电路 非纯电阻电路 欧姆定律 服从欧姆定律I= 不服从欧姆定律U>IR或I< 能量转化 电流做功全部转化为内能 电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等 2.电功率的计算公式P=U2/R中,U是加在用电器上的电压,R是用电器的电阻,此式可用于 ( )A.计算电冰箱的功率 B.计算电风扇的功率C.计算电烙铁的功率 D.计算洗衣机的功率 解析:公式P=U2/R是根据功率公式和欧姆定律推导出来的,只能用在纯电阻电路中,故C正确,A、B、D错误. 答案:C [自学教材] 1.电源内部的能量转化在电源内部,通过各种作用将其他形式的能转化为 2.电路中的能量转化(1)纯电阻电路中:P电=2)在非纯电阻电路中:P电= 电能 P热 P热 P其他 3.闭合电路的功率分析 (1)公式表达:由闭合电路欧姆定律可得IE=2)物理意义:电源把其他形式的能量转化为电能的功率IE,等于电源输出功率 与电源内电路的热功率 之和. IU I2r IU I2r [重点诠释] 图2-6-1 3.在如图2-6-2所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源与电阻R组成闭合电路.由图像判断正确的是( )A.电源的电动势为3 V,内阻为0.

5 ΩB.电阻R的阻值为1 ΩC.电源的输出功率为4 WD.电源的效率为80 % 图2-6-2 答案:ABC [例1] 额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W、PB=40 W的电灯两盏,若接在电压是220 V的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是 ( ) 图2-6-3 [审题指导] 解答本题应注意以下两点:(1)两灯的电阻大小关系;

(2)题目要求两灯均正常发光且电路消耗功率最小. 对于C电路,B灯与变阻器并联电阻可能等于RA,所以可能UA=UB=110 V,两灯可以正常发光.对于D电路,若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻,则UA=UB=110 V,两灯可以正常发光. 比较C、D两个电路,由于C电路中变阻器功率为(IA-IB)*110,而D电路中变阻器功率为(IA+IB)*110,所以C电路消耗电功率最小. [答案] C (1)在串联电路中,用电器消耗的功率及两端电压均与其电阻成正比.2)在并联电路中,用电器消耗的功率及流过电阻的电流均与其电阻成反比. 1.有四盏电灯,如图2-6-4所示连接在电路中,L