2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第12章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化(2)课件

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电能转化为内能电能转化为内能 对于这些常见的电器对于这些常见的电器,它们的共同它们的共同特征是什么?特征是什么?问题探究问题探究在静电学中在静电学中,我们怎样计算电场力做功?我们怎样计算电场力做功?一、电功和电功率一、电功和电功率问题探究问题探究在静电学中在静电学中,我们怎样计算电场力做功?我们怎样计算电场力做功?一、电功和电功率一、电功和电功率问题探究问题探究在静电学中在静电学中,我们怎样计算电场力做功?我们怎样计算电场力做功?一、电功和电功率一、电功和电功率 如图一段电路两端的电压为如图一段电路两端的电压为U,通过的电流为通过的电流为I,在时间在时间t内通过这段内通过这段电路任一横截的电荷量电路任一横截的电荷量q=It问题探究问题探究在静电学中在静电学中,我们怎样计算电场力做功?我们怎样计算电场力做功?一、电功和电功率一、电功和电功率 如图一段电路两端的电压为如图一段电路两端的电压为U,通过的电流为通过的电流为I,在时间在时间t内通过这段内通过这段电路任一横截的电荷量电路任一横截的电荷量q=It则电场力做功则电场力做功WqU 即:即:WUIt 问题探究问题探究1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功探究结论探究结论(2)公式公式 W=UQ=UIt 1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功探究结论探究结论(2)公式公式 W=UQ=UIt 1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功(3)单位:焦单位:焦(J)常用单位有千瓦时常用单位有千瓦时(kWh).探究结论探究结论1kWh3.6106J(2)公式公式 W=UQ=UIt 1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功(3)单位:焦单位:焦(J)常用单位有千瓦时常用单位有千瓦时(kWh).探究结论探究结论1kWh3.6106J(2)公式公式 W=UQ=UIt 1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功(3)单位:焦单位:焦(J)常用单位有千瓦时常用单位有千瓦时(kWh).2(2)电功率:单位时间电功率:单位时间内电流所做的功内电流所做的功探究结论探究结论1kWh3.6106J(2)公式公式 W=UQ=UIt 1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功(3)单位:焦单位:焦(J)常用单位有千瓦时常用单位有千瓦时(kWh).2(2)电功率:单位时间电功率:单位时间内电流所做的功内电流所做的功探究结论探究结论1kWh3.6106J(2)公式公式 W=UQ=UIt (3)电功率表示电流做电功率表示电流做功的快慢功的快慢1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功(3)单位:焦单位:焦(J)常用单位有千瓦时常用单位有千瓦时(kWh).2(2)电功率:单位时间电功率:单位时间内电流所做的功内电流所做的功探究结论探究结论1kWh3.6106J(2)公式公式 W=UQ=UIt (3)电功率表示电流做电功率表示电流做功的快慢功的快慢 (4)单位:瓦单位:瓦(W)常用单位:千瓦常用单位:千瓦(kW)1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功(3)单位:焦单位:焦(J)常用单位有千瓦时常用单位有千瓦时(kWh).2(2)电功率:单位时间电功率:单位时间内电流所做的功内电流所做的功探究结论探究结论1kWh3.6106J(2)公式公式 W=UQ=UIt (3)电功率表示电流做电功率表示电流做功的快慢功的快慢 (4)单位:瓦单位:瓦(W)常用单位:千瓦常用单位:千瓦(kW)1kW103W1.(1)电功定义:电功定义:在一段电路中电场力所做在一段电路中电场力所做的功的功,也就是通常所说的电流也就是通常所说的电流所做的功所做的功,简称为电功简称为电功(3)单位:焦单位:焦(J)常用单位有千瓦时常用单位有千瓦时(kWh).2(2)电功率:单位时间电功率:单位时间内电流所做的功内电流所做的功探究结论探究结论3.额定功率和实际功率:额定功率和实际功率:探究结论探究结论3.额定功率和实际功率:额定功率和实际功率:用电器铭牌上所标称的功率是额定功率用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,用电器在实际电压用电器在实际电压下工作的功率是实际功率下工作的功率是实际功率.用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率.探究结论探究结论3.额定功率和实际功率:额定功率和实际功率:用电器铭牌上所标称的功率是额定功率用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,用电器在实际电压用电器在实际电压下工作的功率是实际功率下工作的功率是实际功率.用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率.几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率 探究结论探究结论3.额定功率和实际功率:额定功率和实际功率:用电器铭牌上所标称的功率是额定功率用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,用电器在实际电压用电器在实际电压下工作的功率是实际功率下工作的功率是实际功率.用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率.几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率 用电路用电路29寸彩电寸彩电电熨斗电熨斗电冰箱电冰箱微波炉微波炉台灯台灯额定电压额定电压(V)220220220220220额定功率额定功率(W)15030080010015080012004060探究结论探究结论思考思考1.判断下列说法的正误判断下列说法的正误 (1)电功与能量的单位都是焦耳电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能电功就是电能.()(2)电功与电能不同电功与电能不同,电流做功的过程就是电能向电流做功的过程就是电能向其他形式的能转化的过程其他形式的能转化的过程.()思考思考1.判断下列说法的正误判断下列说法的正误 (1)电功与能量的单位都是焦耳电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能电功就是电能.()(2)电功与电能不同电功与电能不同,电流做功的过程就是电能向电流做功的过程就是电能向其他形式的能转化的过程其他形式的能转化的过程.()思考思考1.判断下列说法的正误判断下列说法的正误 (1)电功与能量的单位都是焦耳电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能电功就是电能.()(2)电功与电能不同电功与电能不同,电流做功的过程就是电能向电流做功的过程就是电能向其他形式的能转化的过程其他形式的能转化的过程.()电炉丝和导线通过电流相同电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝热得发红为什么电炉丝热得发红,而导线却而导线却几乎不发热几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?问题探究问题探究实验结论:实验结论:导体产生的热量与导体电阻、通过导导体产生的热量与导体电阻、通过导体的电流、通电时间有关体的电流、通电时间有关.实验探究实验探究二、焦耳定律二、焦耳定律 1.内容:电流通过导体时产生的热量内容:电流通过导体时产生的热量Q等于电流等于电流I的二次的二次方、导体的电阻方、导体的电阻 R 和通电时间和通电时间 t 三者的乘积三者的乘积 探究结论探究结论二、焦耳定律二、焦耳定律2.表达式:表达式:QI2Rt.1.内容:电流通过导体时产生的热量内容:电流通过导体时产生的热量Q等于电流等于电流I的二次的二次方、导体的电阻方、导体的电阻 R 和通电时间和通电时间 t 三者的乘积三者的乘积 探究结论探究结论 3.适用范围:适用于纯电阻电路适用范围:适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路也适用于非纯电阻电路二、焦耳定律二、焦耳定律2.表达式:表达式:QI2Rt.1.内容:电流通过导体时产生的热量内容:电流通过导体时产生的热量Q等于电流等于电流I的二次的二次方、导体的电阻方、导体的电阻 R 和通电时间和通电时间 t 三者的乘积三者的乘积 探究结论探究结论 3.适用范围:适用于纯电阻电路适用范围:适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路也适用于非纯电阻电路 纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁、白炽纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁、白炽灯等灯等.非纯电阻电路:电路中含有电动机或有电解槽的电路非纯电阻电路:电路中含有电动机或有电解槽的电路 二、焦耳定律二、焦耳定律2.表达式:表达式:QI2Rt.1.内容:电流通过导体时产生的热量内容:电流通过导体时产生的热量Q等于电流等于电流I的二次的二次方、导体的电阻方、导体的电阻 R 和通电时间和通电时间 t 三者的乘积三者的乘积 探究结论探究结论焦耳定律的微观解释焦耳定律的微观解释 电流通过导体时电流通过导体时,做定向移动的自由电子要频繁地跟金做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离子碰撞属正离子碰撞,由于这种碰撞由于这种碰撞,电子在电场力的作用下获得的电子在电场力的作用下获得的动能动能,不断传递给金属正离子不断传递给金属正离子,使金属正离子的热运动加剧使金属正离子的热运动加剧,于是通电导体的内能增加于是通电导体的内能增加,温度升高温度升高.4热功率:热功率:探究结论探究结论问题探究问题探究4热功率:热功率:单位时间内导体的发单位时间内导体的发热量叫做热功率热量叫做热功率 热功率等于通电导体热功率等于通电导体中电流中电流I 的二次方与导体电的二次方与导体电阻阻R 的乘积的乘积 探究结论探究结论问题探究问题探究4热功率:热功率:单位时间内导体的发单位时间内导体的发热量叫做热功率热量叫做热功率 热功率等于通电导体热功率等于通电导体中电流中电流I 的二次方与导体电的二次方与导体电阻阻R 的乘积的乘积 探究结论探究结论问题探究问题探究问题:问题:电功率和热功率都反电功率和热功率都反映做功的快慢映做功的快慢,二者意义是二者意义是否相同?在纯电阻电路中否相同?在纯电阻电路中电功和电功率的关系如何电功和电功率的关系如何?在非纯电阻电路中电功?在非纯电阻电路中电功和电功率的关系如何?和电功率的关系如何?4热功率:热功率:单位时间内导体的发单位时间内导体的发热量叫做热功率热量叫做热功率 热功率等于通电导体热功率等于通电导体中电流中电流I 的二次方与导体电的二次方与导体电阻阻R 的乘积的乘积 探究结论探究结论问题探究问题探究纯电阻电路纯电阻电路:电能电能 内能内能M非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能R纯电阻电路纯电阻电路:电能电能 内能内能 WIUtM非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能WIUtR纯电阻电路纯电阻电路:电能电能 内能内能 QI2Rt WIUtM非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能WW其其QIUt I2RtR纯电阻电路纯电阻电路:电能电能 内能内能 QI2Rt WIUt=M非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能WW其其QIUt I2RtR纯电阻电路纯电阻电路:电能电能 内能内能 QI2Rt WIUt=
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