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第1節 電路中的能量轉化
第十二章 電能 能量守恒定律
物理
提問：電能轉換成其他形式的能是如何實現的？
電能轉化為其他形式的能，是通過電流做功來實現的。電流做功的實質是，導體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功。
新知導入
則靜電力做功W = qU，即W = UIt。　　　　　　　
一、電功和電功率
新知講解
如圖所示，一段電路兩端的電壓為U，通過的電流為I，在時間t內通過這段電路任一截面的電荷量q = It
電流在一段電路中所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通電時間 t 三者的乘積。
在國際單位制中電功的單位是焦(J)，常用單位有千瓦時(kW·h)。
1 kW·h＝3.6×106 J

1.電功：在一段電路中靜電力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱為電功。
新知講解
(1)電流在一段電路中做功的功率P等于這段電路兩端的電壓U與電流I的乘積。
(2)電功率表示電流做功的快慢。
(3)單位：在國際單位制中是瓦(W)；常用單位還有毫瓦(mW)，千瓦(kW)。
　1 kW＝103 W

2.電功率：電流所做的功與通電時間之比。
新知講解
幾種常見家用電器的額定功率
3.額定功率和實際功率
用電器銘牌上標注的功率是額定功率，用電器在實際電壓下工作的功率是實際功率。
用電器只有在額定電壓下工作實際功率才等于額定功率。
用電路 29寸彩電 電熨斗 電冰箱 微波爐 臺燈
額定電壓/V 220 220 220 220 220
額定功率/W 70～150 300～800 100～150 800～1200 40～60
新知講解
二、焦耳定律



電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比。
——焦耳定律
新知講解
(1)焦耳定律適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路。
(2)純電阻電路：只含有電阻的電路。如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉子被卡住的電動機也是純電阻器件。
(3)非純電阻電路：電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發生化學反應的電路。

1.焦耳定律
新知講解

2.熱功率


電流做的功全部變成熱
新知講解
三、電路中的能量轉化
電流做功的過程，是電能轉化為其他形式的能的過程。
1.電動機把電能轉化為機械能
2.電解槽把電能轉化為化學能
新知講解
3.電熱器把電能轉化為內能
[例題分析思考] 一個電動機，線圈電阻是0.4 Ω，當它兩端所加的電壓為220 V時，通過的電流是5 A。這臺電動機發熱的功率與對外做功的功率各是多少？
解：電動機發熱的功率為

電動機消耗的電功率為

電動機對外做功的功率為

新知講解
比較項 純電阻電路 非純電阻電路
元件特點
電流、電壓、電阻的關系
能量轉化形式
可應用的公式

電路中只有電阻元件
除電阻外還包括能把電能轉化為其他形式的能的用電器


電流做功全部轉化為內能
電流做功轉化為內能和
其他形式的能量

新知講解
例1.規格為“220V　1000W”的電爐，求:(1)電爐正常工作時，通過電阻絲的電流；(2)電爐的電阻。
典例探究
解：①由知，電爐正常工作時：
②電爐的電阻：
典例探究
答案：C
典例探究
課堂小結
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