电路中的能量课件

按电功与电热的关系可将电路分为纯电阻电路和非纯电阻电路：(1)将电能 U2 全部转化为焦耳热的电路叫纯电阻电路．即 W＝Q＝UIt＝ t＝I2Rt. R (2)电路中消耗电能一部分转化为焦耳热，另一部分转化为其他形式能的电路叫非纯电 阻电路，即 W＝Q＋E 其他，UIt≠I2Rt，得 U≠RI.
2．闭合电路的功率 (1)电源的总功率：指电源提供电能的功率．公式为 P 总＝EI (2)电源内部的发热功率：指电源内电阻消耗的功率．公式为 P 内＝I2r. (3)电源的输出功率：指电源供给外电路的功率．公式为 P 出＝UI. (4)三者的关系：P 总＝P 内＋P 出．即 EI＝I2r＋UI P出 U (5)电源的效率：η＝ ×100%＝ ×100%，在纯电阻电路中当外电路总电阻为 R 时，η E P总 R ＝ ×100%. R＋r
3．如图所示，直线a为电源的IU图线，曲线b为灯泡电阻的IU图线，用该电源和小 灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( B )
A．1.6 W,2 W B．1.6 W,6.4 W C．2 W,2 W D．2 W,6.4 W 解析：由IU图线知，电源电动势为8 V．当该电源和灯泡组成闭合电路时，据图线 交点可知，电源输出功率应是灯泡的消耗电功率 P＝UI＝1.6 W，电源总功率为P总 ＝E· I＝6.4 W，B正确．
2012高三物理复习课件（导与练福建）第7章
第三课时 电路中的能量
(对应学生用书第 93 页)
1．理解电功、电功率的概念和公式，能进行有关的计算． 2．理解焦耳定律，并会应用定律计算相关问题． 3．知道电功率与热功率的区别与联系． 4．理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化．
(对应学生用书第 93 页)
A．电动机的输入功率是12 W
B．电动机的输出功率是12 W
C．电动机的热功率是2.0 W D．整个电路消耗的电功率是24 W
PL 解析：灯泡正常发光，其两端电压 UL＝6 V，电路中电流 I＝ ＝2 A，则电动机两端 UL 电压也为 6 V．电动机输入功率 I(U－UL)＝12 W，电动机发热功率 I2RM＝2 W．电动机的 输出功率为 12 W－2 W＝10 W，整个电路中消耗功率为 UI＝24 W，故只有 B 不正确．
实例 电功与 电热
电功率与 热功率
【例 1】 如图所示，一台电动机提着质量为 m 的物体，以速度 v 匀速上升．已知电动 机线圈的电阻为 R，电源电动势为 E，通过电源的电流为 I，当地重力加速度为 g，忽略一 切阻力及导线电阻，则( ) A．电源总功率 PE＝mgv B．电源内阻功率 Pr＝EI－mgv－I2R E2 C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变为 PE′＝ R D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小
答案：B.
不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转时，仍为纯电 阻电路，欧姆定律仍适用．电能全部转化为内能，只有在电动机转动时为非纯电阻电路， U>IR，欧姆定律不再适用；大部分电能转化为机械能．
针对训练11：如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V 12 W”字 样，电动机线圈的电阻 RM ＝ 0.50 Ω. 若灯泡恰能正常发光，以下说法中不正确的是 ( )
2．如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻， 以下说法中正确的是( D )
A．当R1＝R2＋r时，R2上获得最大功率 B．当R1＝R2＋r时，R1上获得最大功率
C．当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率
D．当R2＝0时，电源的输出功率可能最大 解析：当R1＋R2＝r时，即R2＝0而R1＝r时电源输出功率可能最大，D正确．当R2＝R1 ＋r时，R2获得最大功率，A错；R2＝0时，R1获得最大功率，BC错．
(对应学生用书第 93～95 页)
区分纯电阻电路和非纯电阻电路 或主要)转化为内 能.
纯电阻电路 非纯电阻电路 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、 电动机、电解槽、压缩机、日 电熨斗及转子被卡住的电动机等 光灯等 W＝UIt W＝UIt U2 2 Q＝I Rt＝ t Q＝I2Rt R W>Q W ＝Q P 电＝UI P 电＝UI U2 2 P 热＝I R＝ P 热＝I2R R P 电>P 热 P 电＝P 热
思路点拨：①物体匀速上升时功率为电动机的机械功率；②较短时间为了让电动机不被烧 坏；③电动机所在电路为非纯电阻电路．
E2 若电动机被卡住，电动机无机械输出，为纯电阻，此时电源总功率 PE′＝ ，故 C R＋r 错误，卡住时电流会突然增大，即 PE′>PE，故 D 选项错误．
解析：电源总功率 PE＝EI，电源内阻功率：Pr＝I2r 电源输出功率 P0＝PE－Pr 电动机输入功率 P ＝P0＝I2R＋mgv 故选项 A 错误， 电源内阻功率 Pr＝I2r＝PE－P0＝EI－mgv－I2R，B 选项正确．
(对应学生用书第 93 页) 1．一台直流电动机的电枢线圈的电阻是 R，其额定电压是 U，额定功率是 P，那么正 常工作的电流( B ) P U P U A．等于 ，且大于 B．等于 ，且小于 U R U R P U P U C．等于 ，也等于 D．不等于 ，但等于 U R U R P 解析：由电功率 P＝UI 可得 I＝ ，电动机的电枢线圈可等效为一个电阻 R 和一个纯电 U U 感元件串联， 因此 U 不是完全加在 R 上， 即： R 上的电压应小于 U， 所以工作电流应小于 ， R B 正确．
1．电功、电功率和焦耳定律 (1)电功 ①定义：电路中电场力移动电荷所做的功．
②公式：W＝qU＝UIt(适用于任何电路)
③实质：电能转化为其他形式的能 (2)电功率 ①意义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢．
W ②公式：P＝ ＝UI(适用于任何电路) t (3)电热与热功率 ①电热：电流通过导体产生的热量，由焦耳定律来计算，即 Q＝I2Rt(适用于任何电路)． Q ②热功率：单位时间内热量的表达式 P＝ ＝I2R(适用于任何电路)． t