高中物理沪科版 选修第三册 能量转化的方向性 课件2.pptVIP

*12.3能量转化的方向性各种形式的能量可以相互转化。如图12-10所示是-辆行驶中的蒸汽机车，燃料燃烧将化学能转化为内能，蒸汽机再将内能转化为机械能。在吸热化学反应中，内能转化为化学能;在发电机和电动机中，电能和机械能相互转化;照明灯发光时，电能转化为光能;电池充放电时，化学能和电能相互转化。利用能源本质上就是利用能量的转化过程。电能的产生及其使用包含了哪些能量转化过程?能量转化过程是否会产生或损失能量?在学习机械能守恒定律时我们知道，在只有重力和弹力做功的情况下物体的动能和势能可以相互转化，而两者之和即总机械能保持不变。人们根据积累的经验和大量的生产实践、科学实验发现，不只是机械能守恒，在任何能量转化过程中能量的总量都不变。这就是能量守恒定律(lawofconservationofenergy):能量既不会凭空产生，也不会凭空消失;只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，或者从物体的一部分转移到其他部分;在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。能量守恒定律的发现是科学史上的重大事件。人们曾经认为互不相关的各种现象，如力学的、热学的、电磁学的、光学的、化学的、生物学.......都能通过能量守恒定律联系起来，把表面上不同的各类运动统一在同一个自然规律之中。恩格斯把能量守恒定律与细胞学说、生物进化论一起列为19世纪的三大发现。能量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一，一切现象都遵循这一定律。直到现在，能量守恒定律仍然是我们研究自然科学强有力的工具。一.电功与电功率1.电功①定义：电流流过导体，电场力所做的功叫电功，用W表示。②表达式：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。③单位：焦耳，简称焦，符号：J常用单位：千瓦时，也叫度符号：kW·h，1kW·h=3.6×106J④物理意义：电功是电能转化成其它形式的能的量度。一.电功与电功率2.电功率①定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫作电功率②表达式：电流在一段电路中做功的功率P等于这段电路两端的电压U与电流I的乘积。③单位：瓦特，简称瓦，符号：W常用单位：千瓦，1kW=1×103W④物理意义：表示电流做功快慢的物理量。二.热功与热功率1.热功（焦耳定律）：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。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。热功也叫电热是电路中产生的内能。表达式：2.热功率：电流发热的功率，表示单位时间内产生热量快慢的物理量。表达式：三.纯电阻电路与非纯电阻电路1.纯电阻电路：只含电阻、热得快、白炽灯、电炉、被卡住的电动机等元件的电路。电流做功特点：电能全部转化为导体的内能。电功W等于热功Q。R电功电热（内能）100%三.纯电阻电路与非纯电阻电路2.非纯电阻电路：含电动机、电风扇、电解槽、正在充电的电池等元件的电路。电流做功特点：电能除了转化为内能之外，还转化为机械能或化学能。电功W大于热功Q。M电功电热（内能）部分部分其它能(机械能功化学能)结论1.在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.结论2.在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多.结论3.在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.实验结论：公式推导：电能全部转化为内能：Q=W=IUt欧姆定律：U=IRQ=I2Rt*