第四节电路中的能量转化与守恒.ppt

检查预习： （1） 叫电功。 (2)电功的计算公式 W= 。 (3)电功率的计算公式P= 。 （4）焦耳定律的内容 。 （5）热功率的计算公式P热= 。 4.4电路中的能量转化与守恒 知识与技能： 1、理解电路中的能量转化情况，即在电路中哪部分发生由什么能转化成什么能的问题。加深对能的转化和守恒定律的认识． 2、掌握分析、计算电路中功率及能量的转化的方法. 3、理解电源的输出功率。 4、会计算电源的效率． 过程与方法: 1．对电路中各部分做功情况、能量转换情况的分析、理解． 2．对非纯电阻电路中能量转化问题的理解、应用． 情感态度与价值观： 让学生能关注新科技在生活、生产中的应用价值。 如图所示，用电器两端电压U，电流I 回答： （1）时间t内，电流对用电器做功；W=UIt （2）该用电器的电功率；P=W/t=UI （3）若用电器电阻为R，时间t内该用电器产生的热量；Q=I2Rt （4）该用电器的热功率；）P热=Q/t=I2R （5）电功与电热是否相等？它们的大小关系如何？为什么？(分为纯电阻电路与非纯电阻电路分别分析） 若电路为纯电阻电路，则 W=Q=I2Rt,，若电路为非纯电阻电路，则W＞Q（因为W内还包括电能转化成的其它能量，即W=Q+E） （1） W=UIt （2） P=W/t=UI （3） Q=I2Rt （4） P热=Q/t=I2R （5）纯电阻电路，则 W=Q=I2Rt, 非纯电阻电路，则W＞Q，即W=Q+W它 2、电源电动势E=20 V,内阻r=1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈电阻RM=1 Ω,则错误的为（ ） ? 　 A.通过电动机的电流为10 A B.电动机的输入功率为20 W C.电动机发热消耗的功率为4W D.电动机输出功率为16W 课本案例分析： 在图中，发电机的内阻r=0.1欧，每根连接导线的电阻r1=0.1欧，负载电阻R=22欧，电路中的电流强度I=10A，求：（1）负载两端的电压UR；（2）外电路上的电压U端；（3）发电机的电动势；（4）整个外电路上消耗的功率P外；（5）负载上消耗的功率；（6）导线上消耗的功率；（7）发电机内部消耗的功率；（8）发电机的功率。 案例分析： 解(1)负载两端的电压 UR=IR=220V(2)外电路上的电压 U=I(r’+R)=222V (3)发电机的电动势 E=I(r+r’+R)=223V (4)外电路上消耗的功率 P外=I 2(r’+R)=2220W (5)负载上消耗的功率 PR=I2R=2200W (6)导线上消耗的功率 P线=I2r’=20W (7)电动机内部消耗的功率 P内=I2r=10W (8)发电机的功率 P=EI=I2(r+r’+R)=2230W 课前复习: 1.复习电场力做功：W=Uq，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。 2.电流做功，把电能转化为其它形式的能 (1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。 (3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。 电路中的能量转化与守恒 一、电功与电功率 1、电功： （1）定义：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。 （2）表达式：W= qU=UIt (4)单位：焦耳，千瓦时，电子伏特 （5）物理意义:电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能 2、电功率 （1）定义：单位时间内电流所作的功 （2）公式：P=──=U? （3）单位：瓦特 (4) 物理意义：表示电流做功的快慢 w t 说明： （1）电功W=UIt和电功率P=UI的定义式适用于任何电路 （2）在纯电阻电路中遵循欧姆定律由于U=IR，所以有： W=UIt=I2Rt=(U2/R)t P=UI=I2R=U2/R 对于非纯电阻的电路比如电动机，电解槽等由于不遵循欧姆定律所以电功只等于UIt，电功率也只能用P=UI 二、焦耳定律与热功率 （1）焦耳定律 ①内容：电