12.1 电路中的能量转化（学生版）-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019必修第三册）

3.0 cande 2025-05-10 17 4 6.57MB 11 页 3知币
侵权投诉
12.1 电路中的能量转化
【物理核心素养】
物理观念：焦耳定律是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，能量观念
科学思维：通过对电动机电路的探究，提高学生的分析论证能力，在教学中培养学生归纳、总结的科学思
维方法．
科学探究：通过分组实验，培养学生主动观察、分析和总结的能力．
科学态度与责任：通过本节教学，让学生体会到探索自然规律的科学态度。
【教学重难点】
教学重点：电功概念的建立和理解
教学难点：分析非纯电阻电路（例如电动机）能量的转化关系、区分电功和电热。
知识点一、
1．电功和电功率
W＝UIt 是电功的计算式，P＝UI 是电功率的计算式，适用于任何电路．
2．电热和热功率
Q＝I2Rt 是电热的计算式，P热＝I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率．
3．电功和电热的关系
(1)在纯电阻电路中：
①电功和电热相等，W＝Q＝UIt＝t＝I2Rt；
②电功率和热功率相等，P电＝P热＝UI＝I2R＝；
③欧姆定律成立：由 UIt＝I2Rt 得：I＝.
(2)在非纯电阻电路中：
①电功大于电热，W＝Q＋W其他，电功只能用 W＝UIt 计算，电功率只能用 P＝UI 计算；
②电热只能用 Q＝I2Rt 计算，热功率只能用 P＝I2R计算；
③欧姆定律不成立，由 UIt>I2Rt 得：U>IR.
【经典例题 1】如图是额定电压均为 220V 的灯泡 L1和L2的U－I图像。下列分析不正确的是（　　）
A．当 L1两端的电压为 100V 时，其实际功率为 20W
B．当通过 L2的电流为 0.45A 时，其 1min 消耗的电能为 4320J
C．将 L1、L2串联，若 L1两端的电压为 40V，则 L2的功率为 8W
D．将 L1、L2并联，若通过 L2的电流为 0.5A，则 L1的功率为 66W
【变式训练 1】下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是（　　）
A．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多
B．W=UIt 适用于任何电路，而 只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中，
D．热量 适用于任何电路
知识点二、纯电阻电路中功率的分配与计算
1．在纯电阻电路中，由于 W＝Q，I＝，所以有 P＝UI＝I2R＝.
2．串、并联电路中的功率关系
串联电路 并联电路
功率分配 ＝ ＝
总功率 P＝P1＋P2＋…＋PnP＝P1＋P2＋…＋Pn
3.额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率．当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率．
(2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率．
【经典例题 2】额定电压都是 110V、额定功率 PA＝110W 和PB＝40W 的两盏电灯，若接在电压是 220V 的
电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（　　）
A．B．
C．D．
【变式训练 2】如图所示，a、b两点间的电压为 9V，三个电阻的阻值分别为 R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列说
法正确的是（　　）
A．R1、R2、R3两端的电压之比为 2：1：1
B．R1、R2、R3消耗的电功率之比为 1：1：2
C．在相等的时间内，通过 R1、R2、R3的电荷量之比为 2：2：1
D．在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为 1：2：2
知识点三、非纯电阻电路功率的分析与计算
1．电动机的功率和效率
(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P电＝UI.
(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2R.
(3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率 P出＝P机．
三者关系为：P电＝P热＋P机
(4)电动机的效率：η＝×100%＝×100%＝×100%.
2．串、并联电路的总功率
(1)串联电路：P总＝U总I＝(U1＋U2＋U3＋…＋Un)I＝P1＋P2＋P3＋…＋Pn
(2)并联电路：P总＝UI 总＝U(I1＋I2＋I3＋…＋In)＝P1＋P2＋P3＋…＋Pn
从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电路消耗的
总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和．
【经典例题 3】有一个直流电动机，给它接 0.2 V 电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是 0.5 A；若
给电动机接 2 V 的电压，电动机正常工作，工作电流是 1.0 A。则：
（1）电动机正常工作时的输出功率为多大？
（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
【变式训练 3】（多选）如图所示，图甲中 M表示电动机，当滑动变阻器 R的滑片从一端滑到另一端的过
程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在 0.2A 以下时，电动机没有
发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（　　）
12.1 电路中的能量转化（学生版）-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019必修第三册）.docx

共11页,预览4页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：cande 分类：初中 价格：3知币 属性：11 页 大小：6.57MB 格式：DOCX 时间：2025-05-10

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 11
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注