新版高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 第1节 电路中的能量转化课件 新人教版必修第三册.ppt
[解析] 不载人时扶梯运行的电功率 P0＝UI＝380×5 W＝
1 900 W，设自动扶梯最多可同时乘载的人数为 N。
由 P 最大＝P0＋N×120 可得：
( ×)
(3)电流做功的过程实质上就是静电力对自由电荷做功的过程。
(√)
3．选一选
当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为 0.3 C，
消耗的电能为 0.9 J。为在相同时间内使 0.6 C 的电荷量通过该
电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是
()
A．3 V,1.8 J
B．3 V,3.6 J
2．一台电风扇和一盏白炽灯上都标有“220 V 60 W”的字样，
下列关于这两个家用电器的说法，正确的是
()
A．它们的电阻值一定相等
B．它们正常工作时，通过的电流一定不同
C．它们正常工作时，发热功率一定相等
D．它们正常工作时，消耗的电功率一定相等
解析：电风扇为非纯电阻电路，其电阻值一定小于白炽灯的电 阻值，A 错误；根据 P＝UI 可知，因功率相等，电压相等，故 通过的电流一定相同，B 错误；因电风扇消耗的电功率只有部分 转化为热量，故发热功率一定小于白炽灯的发热功率，C 错误； 根据题给信息可知，它们正常工作时，消耗的电功率一定相等， D 正确。
纯电阻电路与非纯电阻电路 [学透用活]
1．两种电路的比较
两种电路 比较内容
纯电阻电路
非纯电阻电路
电路中只有电阻元 除电阻外还包括能把电
元件特点 件，只能把电能转 能转化为其他形式能的
化为内能
用电器
欧姆定律
服从欧姆定律， I＝UR
不服从欧姆定律，U>IR
或
U I<R
能量转换
电流做的功全部转 化为电热
B．接在 110 V 的电路上时的功率为 10 W
C．接在 440 V 的电路上时的功率为 160 W
D．接在 22 V 的电路上时的功率为 4 W
解析：由 P 额＝UR额2得灯泡的电阻 R＝1 210 Ω。电压为 110 V 时， P＝UR2＝10 W，故 A 项错误，B 项正确；电压为 440 V 时，超 过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P＝0，故 C 项错误；电 压为 22 V 时，P＝UR2＝1222120 W＝0.4 W，故 D 项错误。
C．6 V,1.8 J
D．6 V,3.6 J
解析：根据公式 W＝Uq 可知，当通过该电阻的电荷量为 0.3 C， 消耗的电能为 0.9 J 时，电阻的两端电压为 3 V，此时的电流为 I； 若在相同时间内使 0.6 C 的电荷量通过该电阻，表明后者的电流 是前者的二倍，则说明后者的电压也是前者的二倍，即在其两 端需加的电压为 3 V×2＝6 V，消耗的电能为 W＝6 V×0.6 C＝ 3.6 J，选项 D 正确。
(4)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。 W
②定义式：P＝___t __。 ③电功率表达式：P＝ UI 。
④单位：电功的单位是 焦耳 (J)，电功率的单位是 瓦特 (W)。
2．判一判
(1)电功与电能的单位是相同的，因此，电功就是电能。 (×)
(2)电流做的功越多，电功率越大。
V 100 W”的灯泡 L2 及一只最大阻值为 500 Ω 的滑动变阻器
R，将它们接在 220 V 的电路中，在如图所示的几种接法中，最
合理的是
()
[解析] L1(110 V 40 W)和 L2(110 V 100 W)的额定电压 相同，由 P＝UR2可知 R1>R2，由串、并联电路电流、电压特点可 知 A、D 中 L1、L2 一定不会同时正常发光；虽然 B、C 都能使 L1、L2 同时正常发光，但 B 中 P 总＝2(P1＋P2)，C 中 P 总＝2P2， 故选 C。
做功全部转化为热能，此时电动机中电流为
I′＝UR＝24200 A＝5.5 A，
电动机消耗的功率即发热功率：
P 电′＝P 热′＝UI′＝220×5.5 W＝1 210 W。 [答案] (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W
[规律方法] (1)当电动机不转动时，消耗的电能全部转化为内能，此时 是一个纯电阻元件。当电动机转动时，消耗的电能转化为机械 能和内能，此时是非纯电阻元件。 (2)求解非纯电阻电路问题时，注意区分电功率和热功率， 弄清电功率、热功率、其他功率的关系。
2．判一判
(1)非纯电阻电路中，电热 Q 的表达式仍为 Q＝I2Rt。(√ )
(2)热功率与电功率是相同的。
(× )
(3)电流通过笔记本电脑时，电功与电热不相等。 (√ )
3．想一想 标有“220 V 40 W”的白炽灯泡和“220 V 40 W”的电动 机，把它们并联后接到 220 V 的照明电路中，二者都能正常工 作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？
(1)接上 220 V 的电压后，求排气扇转化为机械能的功率和 发热的功率；
(2)如果接上 220 V 的电压后，扇叶被卡住，不能转动，求 电动机消耗的功率和发热的功率。
[解析] (1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为： I＝UP＝23260 A≈0.16 A，
发热功率为： P 热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W。 转化为机械能的功率为： P 机＝P 电－P 热＝36 W－1 W＝35 W。 (2)扇叶被卡住不能转动后， 电动机成为纯电阻电路，电流
提示：不同。“220 V 40 W”的白炽灯泡通电时将电能全部转 化为内能，而“220 V 40 W”的电动机，通电后消耗的电能大 部分转化为机械能，剩余的小部分才转化为内能。
串、并联电路中电功率的分析与计算
1．串联电路
[学透用活]
各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比 功率关系总功率P总＝UI＝U1＋U2＋…＋UnI＝ P1＋P2＋…＋Pn
2．并联电路
各支路电压相同，根据P＝UR2，各支路电阻
功率关系
上的电功率与电阻成反比
总功率R总＝UI＝U
ห้องสมุดไป่ตู้P1＋P2＋…＋Pn
I1＋I2＋…＋In＝
3．结论 无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于
各负载消耗的功率之和。
[典例1] 现有标有“110 V 40 W”的灯泡 L1 和标有“110
答案：B
3．[多选]如图所示为某电学元器件的伏安特性 曲线，图中虚线为曲线上 P 点的切线。当通 过该元器件的电流为 0.4 A 时
A．该元器件的阻值为 250 Ω B．该元器件的阻值为 125 Ω C．该元器件消耗的电功率为 20 W D．该元器件消耗的电功率无法求解
()
解析：由题图可知，当电流为 0.4 A 时，电压为 50 V，则由欧姆 定律可知，阻值为 R＝UI ＝05.04 Ω＝125 Ω，故 B 正确，A 错误； 由 P＝UI 可知，该元器件消耗的电功率为 20 W，故 C 正确，D 错误。 答案：BC
答案：D
二、焦耳定律及电路中的能量转化 1．填一填 (1)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 。即：Q＝ I2Rt 。 (2)热功率：电流通过导体发热的功率 P 热＝ I2R 。 (3)电路中的能量转化 ①电动机工作时能量转化关系：电动机从电源获得的能量，一 部分转化为机械能，还有一部分转化为 内能 。 ②功率关系：P 电＝P 机＋P 损。 ③电池充电时能量转化关系：电能转化为 化学 能和内能。
一、自动扶梯最多乘载人数的确定(科学思维)[选自鲁科版 新教材 P77 第 4 题]
某商场安装了一台倾角为 30 °的自动扶梯，该扶梯在电压为 380 V 的电动机带动下以 0.5 m/s 的恒定速率向斜上方移动，电 动机的最大输出功率为 4.9 kW。不载人时测得电动机中的电流 为 5 A，若载人时扶梯的移动速率与不载人时相同，忽略电动机 内阻的热损耗，则不载人时扶梯运行的电功率是多大？若输送 一个人的功率为 120 W，则这台自动扶梯可同时乘载多少人？
解析：因为电压 U 相同，两盏电灯串联后，L1 两端电压小于 U； 两盏电灯并联后，加在电灯两端的电压都为 U，因此并联后的 灯泡较亮，选项 B 正确。 答案：B
2．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的灯泡，下
列说法正确的是
()
A．接在 110 V 的电路上时的功率为 20 W
[对点练清] 1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定 越多
B．W＝UIt＝I2Rt＝UR2t，对任何电路都适用 C．U＝IR 对于纯电阻电路和非纯电阻电路都适用 D．焦耳热 Q＝I2Rt 适用于任何电路
解析：由电功率公式 P＝Wt 知，电功率越大，表示电流做功越快。 对于一段电路，有 P＝IU，I＝UP，焦耳热 Q＝UP2Rt，可见 Q 与 P、t 都有关，所以，P 越大，Q 不一定越大，选项 A 错误；W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而 W＝I2Rt＝UR2t 只 适用于纯电阻电路，选项 B 错误；U＝IR 只能用于纯电阻电路 中，非纯电阻电路不适用，选项 C 错误；Q＝I2Rt 是焦耳热的定 义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项 D 正确。 答案：D
解析：灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压， 且干路电流 I＝I 灯＝16100WV，则电解槽消耗的功率 P＝P 灯＝60 W， C 对，A 错；电解槽的发热功率 P 热＝I2R＝1.3 W，B 错；整 个电路消耗的功率 P 总＝220 V×16100WV＝120 W，D 错误。 答案：C
答案：D
3．如图所示，有一内电阻为 4.4 Ω 的电解槽和一盏 标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为 220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( ) A．电解槽消耗的电功率为 120 W B．电解槽的发热功率为 60 W C．电解槽消耗的电功率为 60 W D．电路消耗的总功率为 60 W
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12.1 电路中的能量转化(课件)-2020-2021学年新教材高中物理必修三(新人教版)
• c、电流→流电过电能风扇转化为化学能和热能
→电能转化为机械能和热能
电能转化为其它形式的能
电流做功
一.电功和电功率
电流做功的实质：恒定电场对自由电荷的静电力作正功，电势能减小，其 它形式的能增加。
W=qU
q=It
W=UIt W=UIt
适用于任何用电器。
IU R
纯电阻电路
WU2 I2R R
提高认识：（1）电流做功的本质是静电力做功；（2）根据静电场的电势差的定义 式推出电流做功的表达式。
在这段时间内消耗的电能E分别为 （ BD）
A．U＝4V B．U=8V C．E＝16J D．E=32J
例2.A、B、C三个灯泡按如图所示的方式连接时,各自消耗的
实际功率相同，RA:RB:RC为( D )
A.1:1:1
B.1:2:2
A
B
C.2:1:1
D.1:4:4
C
例3.如图网络式电路，每个电阻均为R = 100Ω。求： (1) C、D间接入多大电阻，可使A、B 间的总电阻与“格子”数 目无关？ (2) 若该电路接上 220V的恒定电源，则电源输出功率为多少？
（2）公式表述： Q I 2Rt
3.实验探究： 4.适用条件：任何用电器。
热功率
1.定义:单位时间内的发热量.
2.公式: P=Q /t=I2R 热功率普适公式
热功率P等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻R 的乘积．
3.单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
例4.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、
非纯电阻电路:
欧姆定律不适用：I＜U/R
UIt ＞
电功：W= UIt 电功率：P=UI
→电能转化为机械能和热能
电能转化为其它形式的能
电流做功
一.电功和电功率
电流做功的实质：恒定电场对自由电荷的静电力作正功，电势能减小，其 它形式的能增加。
W=qU
q=It
W=UIt W=UIt
适用于任何用电器。
IU R
纯电阻电路
WU2 I2R R
提高认识：（1）电流做功的本质是静电力做功；（2）根据静电场的电势差的定义 式推出电流做功的表达式。
在这段时间内消耗的电能E分别为 （ BD）
A．U＝4V B．U=8V C．E＝16J D．E=32J
例2.A、B、C三个灯泡按如图所示的方式连接时,各自消耗的
实际功率相同，RA:RB:RC为( D )
A.1:1:1
B.1:2:2
A
B
C.2:1:1
D.1:4:4
C
例3.如图网络式电路，每个电阻均为R = 100Ω。求： (1) C、D间接入多大电阻，可使A、B 间的总电阻与“格子”数 目无关？ (2) 若该电路接上 220V的恒定电源，则电源输出功率为多少？
（2）公式表述： Q I 2Rt
3.实验探究： 4.适用条件：任何用电器。
热功率
1.定义:单位时间内的发热量.
2.公式: P=Q /t=I2R 热功率普适公式
热功率P等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻R 的乘积．
3.单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
例4.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、
非纯电阻电路:
欧姆定律不适用：I＜U/R
UIt ＞
电功：W= UIt 电功率：P=UI
新教材高中物理第12章电能能量守恒定律1电路中的能量转化pptx课件新人教版必修第三册
路和非纯电阻电路的特点和区别
1.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系，并能进行 科学思维 有关的计算。2.了解公式 Q＝I2Rt(P＝I2R)、Q＝UR2tP＝UR2的适
用条件。3.通过有关实例，让学生理解非纯电阻电路中的能量 转化关系
课前预习反馈
知识点 1 电功和电功率
1．电能转化为其他形式的能，是通过___电__流___做功来实现的。 2．电流做功的实质：导体中的___恒__定__电__场___对自由电荷的静电力 在做功。 3．静电力的功：电流在一段电路中所做的功等于电路两端的电压 U、电路中的电流I、通电时间t三者的___乘__积___。即W＝____U__It____。
『想一想』 用电器的功率越大，接在电路中消耗的电能也就越大，这种说法正 确吗？ 解析：不正确。电功的定义式为W＝IUt＝Pt，即电流做功一方面与 电功率有关，另一方面还与通电时间有关，只有电功率与时间的乘积越 大时，消耗的电能才越大。
知识点 2 焦耳定律 1．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__，
第十二章 电能 能量守恒定律
1．电路中的能量转化
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 核心素养提升 课堂达标检测
目标体系构建
1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质。 2．理解电热和电热功率，关注焦耳定律在生产、生活中的应用。 3．从能量转化和守恒的角度理解电功和电热的区别。
1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念。2.知道纯电阻电 物理观念
P2＋…＋Pn
2．并联电路
各支路电压相同，根据P＝UR2，各支路电阻 功率关系 上的电功率与电阻成反比
总功率P总＝UI＝UI1＋I2＋…＋In＝P1＋ P2＋…＋Pn
1.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系，并能进行 科学思维 有关的计算。2.了解公式 Q＝I2Rt(P＝I2R)、Q＝UR2tP＝UR2的适
用条件。3.通过有关实例，让学生理解非纯电阻电路中的能量 转化关系
课前预习反馈
知识点 1 电功和电功率
1．电能转化为其他形式的能，是通过___电__流___做功来实现的。 2．电流做功的实质：导体中的___恒__定__电__场___对自由电荷的静电力 在做功。 3．静电力的功：电流在一段电路中所做的功等于电路两端的电压 U、电路中的电流I、通电时间t三者的___乘__积___。即W＝____U__It____。
『想一想』 用电器的功率越大，接在电路中消耗的电能也就越大，这种说法正 确吗？ 解析：不正确。电功的定义式为W＝IUt＝Pt，即电流做功一方面与 电功率有关，另一方面还与通电时间有关，只有电功率与时间的乘积越 大时，消耗的电能才越大。
知识点 2 焦耳定律 1．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__，
第十二章 电能 能量守恒定律
1．电路中的能量转化
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 核心素养提升 课堂达标检测
目标体系构建
1．理解电功和电功率的概念，知道电流做功的实质。 2．理解电热和电热功率，关注焦耳定律在生产、生活中的应用。 3．从能量转化和守恒的角度理解电功和电热的区别。
1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念。2.知道纯电阻电 物理观念
P2＋…＋Pn
2．并联电路
各支路电压相同，根据P＝UR2，各支路电阻 功率关系 上的电功率与电阻成反比
总功率P总＝UI＝UI1＋I2＋…＋In＝P1＋ P2＋…＋Pn
2024版新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化课件新人教版必修第三册
导学·掌握必备知识
共研·突破关键能力
精练·落实学科素养
导学·掌握必备知识
一、电功和电功率
1．电流做功与能量转化：电能转化为其他形式的能，是通过
电流
________做功来实现的．
2．电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的________在做
静电力
功．
3．电功
(1) 定 义 ： 电 流 在 一 段 电 路 中 所 做 的 功 ， 等 于 这 段 电 路 两 端 的
U2
则由P＝ 可得RB＝RC，IA＝2IB＝2IC，则由P＝I2R可得RA∶RB∶RC＝1∶4∶4，
R
故选D.
[训练4] 小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动
机启动时，汽车的车灯会变暗．汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、
车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示．汽车蓄电池的电压为12.5
V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10 A；车灯
P
(4)电动机的效率：η＝ 机 ×100%.
P
总
【典例】
例3 三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W．现将
它们按如图所示方式连接，整个电路允许消耗的最大功率为(
)
A．30 W B．20 W
C．15 W D．10 W
答案：C
解析：由电路图可知，L1、L2串联后与L3并联，其中L3两端电压最大，它消耗
1．电路中的能量转化
核
心
素
养
定
位
物理观念
了解电流做功的实质，知道电功率的概念．
科学思维
学会分析电路中能量转化的问题，知道焦耳定
律和电功之间的关系．
科学探究
人教版高中物理必修第三册精品课件 第十二章 电能 能量守恒定律 1.电路中的能量转化
(2)从能的角度看,电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功
的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少。
(3)电功W=UIt=qU对任何电路都适用。
2.串、并联电路中的电功率
项目
串联电路
并联电路
特点
电流相同 I1=I2
电压相同 U1=U2
电功率计算公式
P=I R
U2
P= R
由公式
2
P= 可知,L1 和
L2 的电阻小于 L3 和 L4 的电阻。通过 L1 的电流大于
通过 L2 的电流,由公式 P=I2R 得到 P1>P2。L2 和 L3 的电压相等,由公式
2
P=
可知 P2>P3。通过 L3 的电流小于通过 L4 的电流,由公式 P=I2R 得到 P4>P3。
功率关系
P1 R1
=
P2 R 2
P1 R 2
=
P2 R1
总功率
P=P1+P2+…+Pn
P=P1+P2+…+Pn
2
要点笔记 (1)求解串、并联电路中的功率分配问题,比例法求解会使问题
简化,但一定要确定是正比关系还是反比关系。
(2)当分析用电器的功率问题时,一定要注意用电器的安全,不要超过用电
器的额定电压、额定电流。
光;比较C、D两个电路,由于C电路中变阻器功率为(IA-IB)×110 V,而D电路
中变阻器功率为(IA+IB)×110 V,所以C电路消耗电功率最小,C正确。
探究二
焦耳定律
【情境探究】
电吹风工作时,将电能转化为什么能?电风扇工作时,将电能转化为什么能?
的大小量度了电能的减少量,标志着电能转化为其他形式的能的多少。
(3)电功W=UIt=qU对任何电路都适用。
2.串、并联电路中的电功率
项目
串联电路
并联电路
特点
电流相同 I1=I2
电压相同 U1=U2
电功率计算公式
P=I R
U2
P= R
由公式
2
P= 可知,L1 和
L2 的电阻小于 L3 和 L4 的电阻。通过 L1 的电流大于
通过 L2 的电流,由公式 P=I2R 得到 P1>P2。L2 和 L3 的电压相等,由公式
2
P=
可知 P2>P3。通过 L3 的电流小于通过 L4 的电流,由公式 P=I2R 得到 P4>P3。
功率关系
P1 R1
=
P2 R 2
P1 R 2
=
P2 R1
总功率
P=P1+P2+…+Pn
P=P1+P2+…+Pn
2
要点笔记 (1)求解串、并联电路中的功率分配问题,比例法求解会使问题
简化,但一定要确定是正比关系还是反比关系。
(2)当分析用电器的功率问题时,一定要注意用电器的安全,不要超过用电
器的额定电压、额定电流。
光;比较C、D两个电路,由于C电路中变阻器功率为(IA-IB)×110 V,而D电路
中变阻器功率为(IA+IB)×110 V,所以C电路消耗电功率最小,C正确。
探究二
焦耳定律
【情境探究】
电吹风工作时,将电能转化为什么能?电风扇工作时,将电能转化为什么能?
第1节 电路中的能量转化 教学课件
在电压恒为 U 的电源上，电路中的电流为 I。电阻两端的电压为 U1，电功率
为 P1；灯泡两端的电压为 U2，电功率为 P2，则下列关系式正确的是( )
A．P1＝UI
√B．U2＝U－IR
C．P2＝U2R
D．U1＝U－IR
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第十二章 电能 能量守恒定律
10
解析：电阻的电功率为 P1＝U1I，故 A 错误；电阻两端的电压为 U1＝IR，灯 泡两端的电压为 U2＝U－U1＝U－IR，故 B 正确，D 错误；灯泡的电功率为 P2＝U2I，故 C 错误。
第十二章 电能 能量守恒定律
第1节 电路中的能量转化
物理
第十二章 电能 能量守恒定律
1
01
必备知识 素养奠基
02
关键能力 素养形成
03
分层演练 素养达标
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第十二章 电能 能量守恒定律
2
[学习目标] 1．理解电功和电功率的概念，明确电流做功的实质。 2．理解电功和电热的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。 3．电功率和热功率的理解。
第十二章 电能 能量守恒定律
4
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。 (2)公式：P＝Wt ＝__U__I__。 (3)单位：瓦特，简称瓦，符号为 W。 (4)意义：表示电流做功的快慢。
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第十二章 电能 能量守恒定律
5
知识点 2 焦耳定律 1．焦耳定律 (1) 内 容 ： 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。 (2)公式：Q＝__I_2_R_t___。 (3)适用范围：任何电路。
人教版(2019)必修第三册第十二章第1节电路中的能量转化课件
焦耳定律
1．焦耳定律
(1)内容:电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的 电阻 R 和通电时间 t 成正比
(2)表达式: Q=I2Rt
(3)适用条件:Q=I2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流通 过电阻R时产生的热量（电热）
想一想
消耗电能和产生热 量相等吗？
电功 焦耳定律
电功和热量
含有电阻外，还包含有电动机，电解槽等的电路。
电热水器生成的热量 通过电热水器的电流大小为I，加热管 的电阻大小为R，电热水器通电时间为t， 推导电热水器产生的热量表达式。
电流通过电热水器中的电热元件做功时，电能全 部转化为导体的内能；即电流在这段电路中的功W
等于这段电路中产生的热量Q，所以：
焦耳定律
答案 35 W 1 W 解析 排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为
I＝UP＝23260 A≈0.16 A. 发热功率为P热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W. 转化为机械能的功率为 P机＝P－P热＝(36－1) W＝35 W.
(2)扇叶卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率.
电流所做的总功 电吹风机消耗的总电能
只是电能转化为内能的 那部分能量
像吹风机这样包含 电能 电动机的用电器
内能 机械能
消耗电能大于产生热量 电功率大于热功率
实验
电流表 电压表
想一想
1.观察电动机转动和不转动两种情况下，电压表示 数相同时，电流大小关系。 2.分析说明电动机在转动和不转动两种情形下的电 功率和热功率关系。
区别：反映电流做功快慢不同
电功率
2．电功率
电功和电功率
（1）定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫做电功率
人教物理《能量守恒定律》PPT(部编版)名师课件
路端电压与负载关系：U＝ E－Ir＝E－ R+r ·r
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电能能量 守恒定律
闭合电路的 欧姆定律
闭合电路 的功率
总功率P总＝_I_E_ 内阻消耗功率P内＝U内I＝_I_2r_ 输出功率P出＝U外I 或P出＝_E__I－__I_2_r_
伏安法 实验：电池电动势和内阻的测量 伏阻法
能源与可持续发展
安阻法
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第十二章 电能 能量守恒定律
电能能量 守恒定律
电功W＝ UIt 电功与电功率
电功率P＝ UI
电路中 的能量 转化
电热与热功率 电热Q＝ I2Rt 热功率P＝ I2R
纯电阻电路：电功完全转化为电热
非纯电阻电路：电功等于电热加其他形式的能
闭合电路的 欧姆定律
公式：I＝RE+r，适用于外电路为 纯电阻的电路
新教材高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 第1节 电路中的能量转化课件 新人教版必修第三册
V 100 W”的灯泡 L2 及一只最大阻值为 500 Ω 的滑动变阻器
R，将它们接在 220 V 的电路中，在如图所示的几种接法中，最
合理的是
()
[解析] L1(110 V 40 W)和 L2(110 V 100 W)的额定电压 相同，由 P＝UR2可知 R1>R2，由串、并联电路电流、电压特点可 知 A、D 中 L1、L2 一定不会同时正常发光；虽然 B、C 都能使 L1、L2 同时正常发光，但 B 中 P 总＝2(P1＋P2)，C 中 P 总＝2P2， 故选 C。
解析：灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压， 且干路电流 I＝I 灯＝16100WV，则电解槽消耗的功率 P＝P 灯＝60 W， C 对，A 错；电解槽的发热功率 P 热＝I2R＝1.3 W，B 错；整 个电路消耗的功率 P 总＝220 V×16100WV＝120 W，D 错误。 答案：C
电流做的功除转化为内 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、电热、电功率、热功率的比较
物理量 比较项
电功
电热 电功率 热功率
电流通过
电流通过导 导体产生 描述了 描述了单位
体，静电力 的热，表示 单位时 时间内消耗
意义 做的功，表 消耗的电 间内消 的电能之中
(1)接上 220 V 的电压后，求排气扇转化为机械能的功率和 发热的功率；
(2)如果接上 220 V 的电压后，扇叶被卡住，不能转动，求 电动机消耗的功率和发热的功率。
[解析] (1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为： I＝UP＝23260 A≈0.16 A，
发热功率为： P 热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W。 转化为机械能的功率为： P 机＝P 电－P 热＝36 W－1 W＝35 W。 (2)扇叶被卡住不能转动后， 电动机成为纯电阻电路，电流
2020-2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化课件新人教版必修
纯电阻电路和非纯电阻电路
1．在什么电路中电能全部转化为内能？ 【答案】在纯电阻电路中，导体发热，电能全部转化为内能．
2．设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I， 试以此为模型探究焦耳定律的表达式．
【 答 案 】 由 欧 姆 定 律 U ＝ IR ， 在 t 时 间 内 电 流 做 的 功 为 W ＝ IUt ＝ I2Rt．电路为纯电阻电路，W＝Q，即Q＝I2Rt，此式为焦耳定律的表达 式．
2．电功的单位有时用千瓦时，说明其物理含义，并计算1千瓦时等 于多少焦．
【答案】1千瓦时表示功率为1千瓦的用电器在1小时内所消耗的电 能．
1千瓦时＝1 000 W×3 600 s＝3.6×106 J．
探究总结 1．串联电路中功率关系 (1)各部分电路电流I相同，根据P＝I2R，各电阻上的电功率与电阻 成正比． (2)总功率P总＝UI＝(U1＋U2＋…＋Un)I＝P1＋P2＋…＋Pn．
【答案】度是电功的单位．1度＝1 kW·h＝3.6×106 J．
把六个相同的小灯泡连接成如图甲、乙所示的电路，调节变 阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的总功率分别用P甲和P乙表 示，则下列结论中正确的是( )
A．P甲＝P乙 C．P乙＝3P甲
B．P甲＝3P乙 D．P乙>3P甲
【答案】B
【解析】设每个灯泡正常工作时的电流为I，则甲图中电路的总电 流为3I，P甲＝12 V×3I，乙图中电路的总电流为I，P乙＝12 V×I，故有 P甲＝3P乙，B正确．
A
B
C
D
【答案】C
【解析】若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为110 V，对A电 路，因为RA＜RB，所以UA＜UB，即UB＞110 V，B灯将被烧坏；对B电 路，UB＞U并，B灯将被烧坏；对C电路，RA可能等于B灯与变阻器并联 后的电阻，所以UA可能等于UB，等于110 V，两灯可能正常发光，且电 路消耗总功率为200 W；对D电路，变阻器电阻可能等于两灯并联后总 电阻，有UA＝UB＝U并＝110 V，两灯正常发光，且电路中消耗总功率为 280 W．综上可知，C正确．
电路中的能量转化课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第三册
＝160V，电压表的读数为110V，求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入到电动机的功率P入；
（3）电动机的发热功率P热，电动机输出的机械功率。
作者编号：43999
课堂练习
【解析】（1）电动机和电阻串联，所以电流相等，电阻R两端电压为：
U1＝160V﹣110V＝50V，
得电流为：I=5A；
（2）电动机的电功率为：P＝UI＝110×5W＝550W
欧姆定律
作者编号：43999
纯电阻电路
非纯电阻电路
电路中只要电阻元件
除电阻外还包括能把电能转
化为其他形式能的用电器
服从欧姆定律
I=
能量转化
电流做功全部转化为电热即
电能全部转化为导体的内能
元件举例
电阻、电炉丝、白炽灯等
不服从欧姆定律
U＞IR或I＜
电流做功除转化为内能外
还要转化为其他形式的能
电动机、电解槽等
新知学习
电功与电热的计算公式比较:
纯电阻电路
作者编号：43999
电功
W=IUt=I2Rt=
电热
Q=IUt=I2Rt=
电功率
P=IU=I2R=
热功率
P=IU=I2R=
2
2
非纯电阻电路
W=IUt
Q=I2Rt
2
P=UI
2
P=I2R
课堂练习
1.一根电阻丝在t时间内通过2C的电量时，消耗电
电池，那么电能除了转化为内能之外，还
转化为机械能和化学能。
思考讨论：
如图，当电动机接上电源后，会带动
（1）通过电动机的电流；
（2）输入到电动机的功率P入；
（3）电动机的发热功率P热，电动机输出的机械功率。
作者编号：43999
课堂练习
【解析】（1）电动机和电阻串联，所以电流相等，电阻R两端电压为：
U1＝160V﹣110V＝50V，
得电流为：I=5A；
（2）电动机的电功率为：P＝UI＝110×5W＝550W
欧姆定律
作者编号：43999
纯电阻电路
非纯电阻电路
电路中只要电阻元件
除电阻外还包括能把电能转
化为其他形式能的用电器
服从欧姆定律
I=
能量转化
电流做功全部转化为电热即
电能全部转化为导体的内能
元件举例
电阻、电炉丝、白炽灯等
不服从欧姆定律
U＞IR或I＜
电流做功除转化为内能外
还要转化为其他形式的能
电动机、电解槽等
新知学习
电功与电热的计算公式比较:
纯电阻电路
作者编号：43999
电功
W=IUt=I2Rt=
电热
Q=IUt=I2Rt=
电功率
P=IU=I2R=
热功率
P=IU=I2R=
2
2
非纯电阻电路
W=IUt
Q=I2Rt
2
P=UI
2
P=I2R
课堂练习
1.一根电阻丝在t时间内通过2C的电量时，消耗电
电池，那么电能除了转化为内能之外，还
转化为机械能和化学能。
思考讨论：
如图，当电动机接上电源后，会带动