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二轮专题-电路中的能量转化

二轮专题-电路中的能量转化
二轮专题-电路中的能量转化

4.2电路中的能量转化

例1 把六个相同灯泡接成如图4-5所示的电路,调节变阻器R 使两电路中的灯均正常发光,则两个电源输出的总功率P 甲、P 乙的关系是(图中两个电源相同)

( )

A .P 甲= P 乙

B . P 甲=3 P 乙

C .P 甲 >3 P 乙

D . P 甲< 3 P 乙

例2 电动势为E ,内阻为r 的电池与固定电阻R 0 、可变电阻R 串联,如 图4-6,设R 0= r ,R ab =2 r .当变阻器的滑片自a 端向b 端滑动时,下列各物理量 随之减少的是 ( ) A .电池的输出功率 B .变阻器消耗的功率 C .固定电阻R 0上消耗的功率 D .电池内阻上消耗的功率

例3 如图4-7电源电动势E =9V ,内电阻r =1Ω定值电阻R 2=2Ω,A 灯是“6V6W ”,B 灯是“4V4W ”,求: (1)如果要使B 灯正常发光,R 1的阻值是多少? (2)B 灯正常发光时,A 灯的实际功率是多少?

(3)B 灯正常发光时,电源的总功率、输出功率、电源损失的功率及输电效率各是多少?

例4 如图4-8所示电源电动势E =10V ,内阻r = 0. 5Ω,电动机的电阻R 0 =1. 0Ω,定值电阻R =1. 5Ω,电动机正常工作时电压表的示数为3.0V .求电源释放的电功率为多少?电动机消耗的电功率为多少?转化为机械能的功率为多少?电源的输出功率为多少?

4-6

4-7

图4—

8

4.2电路中的能量转化

1. 如图4 -2-1所示为直流电车模型工作示意图,电源电动势E =12V ,全电路电阻

R =1Ω,电车在水平路面上以v =5m/s 行驶,车受阻力f =7.2N ,则电路中电流强 度为 ( ) A . 12A B .6A C .3A D .1A

2.在比较精密的电子设备中,其电源跟负载之间的保护不是用普通的保险丝,而是广泛采用保险电阻,当电流超过正常值时,这种保险电阻能够迅速熔断,它的阻值从0.1Ω到10Ω不等,关于它们的熔断时间跟阻值的关系,你认为正确的是

( )

A .阻值越大,熔断时间越长

B .阻值越小,熔断时间越长

C .阻值越大,熔断时间越短

D .阻值越小,熔断时间越短

3.如图4-2-2所示的两图线分别为某一直流电源的总功率P 随总电流I 变化的图线和同一电源内部消耗的功率P r 随总电流I 变化的图线.则当通过电源的电流为2A 时,该电源的输出功率为 ( )

A .2W

B .2 .5W

C .3W

D .16W

4 . 电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种是锅内水烧干后的

保温状态,如图4-2-3所示是电饭锅工作原理示意图,S 是感温材料制造的开关,下列说法不正确的是 ( ) A .其中R 2是供加热用的电阻丝

B .当开关S 接通时电饭锅为加热状态,S 断开时为保温状态

C .要使R 2在保温状态时的功率为加热状态时的一半,R 1:R 2应为2:1

D . 要使R 2在保温状态时的功率为加热状态时的一半,R 1:R 2应为(2—1):1

5.如图4-2-4所示U —I 图线上a 、b 、c 各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b 点

α=β,则下列说法中正确的是 ( )

A .在b 点时电源有最大输出功率

B .在b 点时电源的总功率最大

C .从a →b 时β角越大,电源的总功率和输出功率都将增大

D .从b → c 时β角越大,电源的总功率和输出功率都将减小

6.如图4-2-5所示,定值电阻R 1 =1Ω,R 2为电阻箱,电源电动势E =6V ,内阻r =3Ω,

要使电源有最大功率输出,应使R 2= Ω,若要使R 1上得到的功率最大,应使R 2= Ω,若要使R 2上得到的功率最大,应使R 2= Ω

7.在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在2×104

V 的高压下被加速,形成1mA 的平均电流,求:

(1)每秒钟轰击荧光屏的电子数目. (2)电子轰击荧光屏所消耗的功率是多少? (3)1h 显像管耗电多少kWh ?

图4—2—1

图4—2—2 图4—2—3

图4—2—

4

图4—2—

5

8.一台电动机额定电压是220V 额定功率是1.1kW ,线圈的电阻是6Ω.

(1)电动机正常工作时电流是多少安? (2)电动机起动时电流是多少安?

(3)电动机发生“堵转”时最易烧坏的原因是什么?

9.我们都有过这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这就是我们常说的“电池没电了,”有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用.某同学为了检验此人的做法是否合理,设计了下面实验:

(1)该同学设计了如图4-2-6甲所示的电路来分别测量新旧干电池的电动势和内阻,并将测量结果描绘成如图乙所示的U —I 图像,由图线可知:新电池电动势E 1= V ,内阻 r 1 =

Ω;旧电池电动势E 2 = V ;内阻 r 2 = Ω.

(2)计算新旧电池各一节串联作电源使用时的 效率.(手电筒的小灯泡上标有“3V2W ”) (3)计算上小题中旧电池提供的电功率和它本身消耗的电功率分别是多少.

(4)你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理,简述理由.

10.三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程,建成后将是中国规模最大的水利工程.枢纽控制流域面积1. 0×10 6

m

2

,占长江流域面积的5 6 %,坝址处年平均流量为Q =4 . 5 1×10 11 m 3

.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三

方面,在发电方面,三峡电站安装水轮发电机组26台,总装机容量(指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P =1 . 8 2 ×10 7

kW ,年平均发电量约为W = 8 . 4 0 ×10

10

kWh .该工程将于

2009年全部竣工,电站主要向华中、华东电网

供电,以缓解这两个地区的供电紧张局面.阅读上述材料,解答下列问题(水的密度 ρ = 1.0×10 3

kg/m 3

,g 取10 m/s 2

(1)若三峡电站上、下游水位差按H = 100 m 计算,试推导三峡电站将水流的势能转化为电能效率η的公式,并计算效率 η的数值.

(2)若26台发电机组全部建成并发电,要达到年发电量的需求,每台发电机组平均年发电时间t 为多少天? (3)将该电站的电能输送到华中地区,送电功率为P 1=4 . 5× 10 6

kW ,采用超高压输电,输电电压为U =500 kV ,而发电机输出的电压越为U 0=18 k V ,要使输电线上损耗的功率等于输送电功率的5 % ,求发电站的升压变压器原副线圈的匝数比和输电线路的总电阻.

图4—2—6

.2电路中的能量转化(参考答案)

例1 D 例2 B 例3 (1)R1=0.5Ω(2)P A=6W (3)P总=18W P出=14W P损=4W

η=77.8 % 例4 20W 12W 8 .0W 18W

练习4.2参考答案

1.B 2.BC 3.A 4.C 5.AD 6.2 ,0 ,4 7.(1)6.25×1015(2)20w(3)2×10-2 kwh 8.5A 40.4A 堵转时流过电动机的电流比正常时大得多9.(1) E1=1 . 5V r1=0 . 3ΩE2= 1. 2V r2= 4Ω(2) 51% (3) 0 .

37 W 0 . 38 W (4)不合理,电源效率低,旧电池内电阻消耗的功率可能大于旧电池本身所提供的功率,而成为耗电元件。新旧电池搭配使用不妥。10.(1)η = W/ρQgh = 67.1 % (2)t =W/P = 192 .3天(3)升压变压器匝数比9:250 输电线总电阻2 .7 8 Ω

物理 电磁感应中的能量问题 基础篇

物理总复习:电磁感应中的能量问题 【考纲要求】 理解安培力做功在电磁感应现象中能量转化方面所起的作用。 【考点梳理】 考点、电磁感应中的能量问题 要点诠释: 电磁感应现象中出现的电能,一定是由其他形式的能转化而来的,具体问题中会涉及多种形式能之间的转化,如机械能和电能的相互转化、内能和电能的相互转化。分析时应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律,分析清楚有哪些力做功就可以知道有哪些形式的能量参与了相互转化,如有摩擦力做功,必然有内能出现;重力做功就可能有机械能参与转化;安培力做负功就是将其他形式的能转化为电能,做正功就是将电能转化为其他形式的能,然后利用能量守恒列出方程求解。 电能求解的主要思路: (1)利用克服安培力做功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功。 (2)利用能量守恒求解:机械能的减少量等于产生的电能。 (3)利用电路特征求解:通过电路中所产生的电流来计算。 【典型例题】 类型一、根据能量守恒定律判断有关问题 例1、如图所示,闭合线圈abcd用绝缘硬杆悬于O点,虚线表示有界磁场B,把线圈从图示位置释放后使其摆动,不计其它阻力,线圈将() A.往复摆动 B.很快停在竖直方向平衡而不再摆动 C.经过很长时间摆动后最后停下 D.线圈中产生的热量小于线圈机械能的减少量 【思路点拨】闭合线圈在进出磁场的过程中,磁通量发生变化,闭合线圈产生感应电流,其机械能转化为电热,根据能量守恒定律机械能全部转化为内能。 【答案】B 【解析】当线圈进出磁场时,穿过线圈的磁通量发生变化,从而在线圈中产生感应电流,机械能不断转化为电能,直至最终线圈不再摆动。根据能量守恒定律,在这过程中,线圈中产生的热量等于机械能的减少量。 【总结升华】始终抓住能量守恒定律解决问题,金属块(圆环、闭合线圈等)在穿越磁场时有感应电流产生,电能转化为内能,消耗了机械能,机械能减少,在磁场中运动相当于力学部分的光滑问题,不消耗机械能。上述线圈所出现的现象叫做电磁阻尼。用能量转化和守恒定律解决此类问题往往十分简便。磁电式电流表、电压表的指针偏转过程中也利用了电磁阻尼现象,所以指针能很快静止下来。 举一反三 【变式】光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是y=x2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑.假设抛物线足够长,金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )

2019版必修3第十二章电路中的能量转化

电路中的能量转化 如图 12.1-3 ,当电动机接上电源后,会带动风扇转 动,这里涉及哪些功率?功率间的关系又如何? 【例题】一台电动机,线圈的电阻是0.4 Ω, 当它两端所加的电压为220V 时,通过的电流是 5A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各 是多少?分析本题涉及三个不同的功率:电动机消 耗的电功率 P 电、电动机发热的功率 P 热和对外做 功转化为机械能的功率 P 机。三者之间遵从能量守恒定律,即 P 电= P机+ P热解由焦耳定律可知,电动机发热的功率为 P热 =I2R=52×0.4W=10W电动机消耗的电功率为 P电= UI= 220× 5W= 1100W 根据能量守恒定律,电动机对外做功的功率为 P机= P电- P热= 1100W -10W =1090W 这台电动机发热的功率为10W,对外做功的功率为 1090W 。 练习与应用 1.试根据串、并联电路的电流、电压特点推导:串联电路和并联电路各导体消耗的电功率与它们的电阻有什么关系?

2.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状 态,另一种是水烧干以后的保温状 态。图 12.1-4 是电饭锅的电路图, R1是电阻, R2是加热用的电 阻丝。( 1)自动开关 S接通和断开时,电饭锅分别处于哪种状 在保态?说明理由。(2 )要使电饭锅温状态下的功率是加热状态的 一半, R1R2 应该是多少?

3.四个定值电阻连成图 12.1-5 所示的电路。 RA 、 RC 的规格为 “ 10V4W ”,RB 、RD 的规格为“ 10V2W ”。请按消耗功率大小的顺序 排列这四个定值电阻,并说明理由。 4.如图 12.1-6 ,输电线路两端的电压 U 为 220V ,每条输电线的电阻 R 为 5Ω,电热水器 A 的电 阻 RA 为 30 Ω。求电热水器 A 上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻 RB 为 40Ω的电热水壶 B , 则 电热水器 和电热水壶消耗的功率各是多少? 闭合电路的欧姆定律练习与应用 1.某个电动势为 E 的电源工作时,电流为 I ,乘积 EI 的单位是什么?从电动势的意义来考 虑, EI 表 示 什么? 2.小张买了一只袖珍手电筒, 里面有两节干电池。 他取出手电筒中的小灯泡, 看到上面标有“ 2.2V0.25A ” 的字样。小张认为,产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此,他 推算出了每节干电池的内阻。如果小张的判断是正确的,那么内阻是多少? 提示:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和,内阻等于各个电池的内阻之和。 3.许多人造地球卫星都用太阳电池供电(图 12.2-7 )。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接 负载时的电压是 600μV ,短路电流是 30 μA 。这块电池板的内阻是多少? 4.电源的电动势为 4.5V 、外电阻为 4.0Ω时,路端电压为 4.0V 。如果在外电 路并联一个 6.0Ω的电阻,路端电压是多少?如果 6.0Ω的电阻串联在外电 路中,路端电压又是多少? 5.现有电动势为 1.5V 、内阻为 1.0Ω的电池多节,准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为 6.0V 、工作电流为 0.1A 的用电器供电。问:最少需要用几节这种电池?电路还需要一个定值电阻来 分压,请计算这个电阻的阻值。 6.图 12.2-8 是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动S 闭合,电动机工作,车

第37课时 闭合电路中的能量转化 含容电路 故障分析(A)

第37课时 闭合电路中的能量转化 含容电路 故障分析(A 卷) 考测点导航 1、电源的功率和效率。 ⑴功率:①电源的功率(电源的总功率)P E =EI ②电源的输出功率P 出=UI ③电源内部消耗的功率P r =I 2 r ⑵电源的效率:%100?= ε η··I U I 2、根据能量的转化和守恒定律,在闭合电路中应有 ,即内出总P P P += 2I I U I r ε=+··· 3、电源的输出功率(在纯电阻电路中) 电源输出功率随外电阻变化的图线如图37—A--1所示,而当外电路电阻等于内电阻时,电源的输 出功率最大。即r P r R m 42 ε= =时当 4、恒定电流中有关电容器问题,在中学阶段一般只研究稳态情况,电容器的“隔直”性质决定了恒定电流电路中含有电容器的支路具有断路的特点。 5、关于电路的故障的分析与排除 电路出现的故障有两个原因:(1)短路;(2)断路(包括接线断或接触不良、电器损坏等情况)。 一般检测故障用电压表. 如果电压表示数为0,说明电压表上无电流通过,可能在并联路段之外有断路,或并联段内有短路.如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联段之外无断路,或并联段内无短路. 典型题点击 1、(2003江苏)在如图37—A--2所示的电路中,电源的电 动势ε=3.0V ,内阻r =1.0Ω, 电阻R 1=10Ω,R 2=10Ω,R 3=30Ω,R 4=35Ω;电容器的电容C =uF ,电容器原来不带电.求接通电键K 后流过R 4的总电量。(本题主要考查闭合电路中的电容问题) 2、如图37—A--3所示理想伏特表和安培表与电阻R 1、R 2、R 3连接的电路中,已知:R 3=4Ω,安 培表读数为0.75A ,伏特表读数为2V ,由于某一电阻断路,使安培表读数为0.8A ,而伏特表读数为3.2V 。(1)哪一只电阻发生断路。(2)电源电动势和内阻各为多大? (本题主要考查闭合电路的欧姆定律和故障问题的处理) 3、如图37—A--4,电源电动势=9.0V 内阻r=1.0Ω R 1=0.5Ω,求R 2 阻值多大时, (1) 电源输出的电功率 最大?最大输出功率是多少? 此时效率? (2)电阻R 1的电功率最大?最大电功率是多少? (3)滑动变阻器R 2的电功率最大? 最大电功率是多少?(本题主要考查纯电阻电路的电功率的计算,注意考虑等效电源的处理) 4、在图37—A--5所示电路中,ε为电源电动势,r 为电源内阻,R 1为可变电阻,R 0、R 2、R 3、R 皆为固定电阻,当调大R 1时,试定 性推论R 2、R 3、R 0及R 上的功率将如何变化?(本题主要考查电压、电流、电阻和欧姆定律,考查推理能力) 新活题网站 一、选择题 1、将两个阻值不同的电阻R 1、R 2分别单独与同一电源连接,如果在相同的时间内,R 1、R 2发出的热量相同,则电源内阻为[ ] (A ) 12 2 R R + (B )1212R R R R + (C (D ) 12 12 R R R R + (本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的电热问题,本题还可以从U —I 图象上来理解) 2、电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐减小的过程中,下面说法中正确的是 [ ] (A)电源的路端电压一定逐渐变小 (B)电源的输出功率一定逐渐变小 (C)电源内部消耗的功率一定逐渐变大 (D)电源的供电效率一定逐渐变小 (本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的动态变化分析问题及有关基本概念) 3、如图37—A--6所示,A 、B 两盏电灯完全相同,当滑动变阻器的滑头向左移动时,则[ ] (A )A 灯变亮,B 灯变亮 (B )A 灯变暗,B 灯变亮 (C )A 灯变亮,B 灯变暗 (D )A 灯变暗,B 灯变暗 (本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的动态变化分 析中的功率问题) 图37—A--4 图37—A--1 图37—A--5 图37—A--2 图37—A--3 图37—A--6

高中物理 电磁感应现象中的能量问题

电磁感应现象中的能量问题 能的转化与守恒,是贯穿物理学的基本规律之一。从能量的观点来分析、解决问题,既是学习物理的基本功,也是一种能力。 电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功。此过程中,其他形式的能量转化为电能。当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能量。“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能。同理,安培力做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程。安培力做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。 认真分析电磁感应过程中的能量转化、熟练地应用能量转化和守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题的常用方法,下面就几道题目来加以说明。 一、安培力做功的微观本质 1、安培力做功的微观本质 设有一段长度为L、矩形截面积为S的通电导体,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定向移动的平均速率为v,如图所示。 所加外磁场B的方向垂直纸面向里,电流方向沿导体水平向右,这个电流是由于自由电子水平向左定向运动形成的,外加磁场对形成电流的运动电荷(自由电子)的洛伦兹力使自由电子横向偏转,在导体两侧分别聚集正、负电荷,产生霍尔效应,出现了霍尔电势差,即在导体内部出现方向竖直向上的横向电场。因而对在该电场中运动的电子有电场力f e的作用,反之自由电子对横向电场也有反作用力-f e作用。场强和电势差随着导体两侧聚集正、负电荷的增多而增大,横向电场对自由电子的电场力f e也随之增大。当对自由电子的横向电场力f e增大到与洛伦兹力f L相平衡时,自由电子没有横向位移,只沿纵向运动。导体内还有静止不动的正电荷,不受洛伦兹力的作用,但它要受到横向电场的电场力f H的作用,因而对横向电场也有一个反作用力-f H。由于正电荷与自由电子的电量相等,故正电荷对横向电场的反作用-f H和自由电子对横向电场的反作用力-f e相互抵消,此时洛伦兹力f L与横向电场力f H相等。正电荷是导体晶格骨架正离子,它是导体的主要部分,整个导体所受的安培力正是横向电场作用在导体内所有正电荷的力的宏观表现,即F=(nLS)f H=(nLS)f L。 由此可见,安培力的微观本质应是正电荷所受的横向电场力,而正电荷所受的横向电场力正是通过外磁场对自由电子有洛伦兹力出现霍尔效应而实现的。

12-1电路中能量转化练习题

12-1电路中能量转化 1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A .电功的实质是静电力所做的功 B .电功是电能转化为其他形式能的量度 C .静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等 2.关于四个公式①P =UI ;②P =I 2R ;③P =U 2R ;④P =W t ,下列叙述正确的是( ) A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B .公式②适用于任何电路的热功率的计算 C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D .以上均不正确 3.两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W ”和“20 Ω,40 W ”,则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D .1∶2 000 4.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是( ) A .电风扇最多 B .电烙铁最多 C .日光灯最多 D .一样多 5.额定电压都是110 V ,额定功率P A =100 W ,P B =40 W 的灯泡两盏,若接在电压为220 V 的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是( )

6.两盏额定功率相同的灯泡A和B,其额定电压U A>U B,则下列说法正确的是() A.两灯正常发光时,灯泡的电流I A>I B B.两灯电阻R A

自恢复保险丝工作原理

自恢复保险丝工作原理 动作原理 自恢复保险丝的动作原理是一种能量的动态平衡,流过自恢复保险丝的电流由于电流热效应的关系产生一定程度的热量(自恢复保险丝都存在阻值),产生的热所有或部分散发到环境中,而没有散发出去的热便会提升自恢复保险丝元件的温度。正常工作时的温度较低,产生的热和散发的热达到平衡。 自恢复保险丝元件处于低阻状态,自恢复保险丝不动作,当流过自恢复保险丝元件的电流增加或环境温度升高,但如果达到产生的热和散发的热的平衡时,自恢复保险丝仍不动作。当电流或环境温度再提升时,自恢复保险丝会达到较高的温度。 若此时电流或环境温度继续再增加,产生的热量会大于散发出去的热量,使得自恢复保险丝元件温度骤增,在此阶段,很小的温度变化会造成阻值的大幅提升,这时自恢复保险丝元件处于高阻保护状态,阻抗的增加限制了电流,电流在很短时间内急剧下降,从而保护电路设备免受破坏,只要施加的电压所产生的热量足够自恢复保险丝元件散发出的热量,处于变化状态下的自恢复保险丝元件便可以一直处于动作状态(高阻)。当施加的电压消失时,自恢复保险丝便可以自动恢复了。

工作原理 自恢复保险丝是由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(Carbon Black)组成。在正常操作下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外,构成链状导电电通路,此时的自恢复保险丝为低阻状态(a),线路上流经自恢复保险丝的电流所产生的热能小,不会改变晶体结构。 当线路发生短路或过载时,流经自恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化,体积快速增长,形成高阻状态(b),工作电流快速减小,从而对电路进行限制和保护。当问题排除后,自恢复保险丝重新冷却结晶,体积收缩,导电粒子重新形成导电通路,自恢复保险丝恢复为低阻状态,从而完成对电路的保护,无须人工更换。

电路中的能量问题

电路中的能量问题 1.在下列用电器中,属于纯电阻用电器的是( ) A .电扇和电吹风 B .白炽灯、电热毯和电炒锅 C .洗衣机和电冰箱 D .电解槽 2.电功率的计算公式P=U 2/R ,U 是加在用电器上的电压,R 是用电器的电阻,此式适用于( ) A .计算电冰箱的功率 B .计算电风扇的功率 C .计算电烙铁的功率 D .计算一切用电器的功率 3.在下列所给的电功率公式中,适用于计算任意类型用电器的电功率的是( ) A .P=I 2R B .P=U 2/R C .P=UI D .P=W/t 4.电动机的电枢阻值为R ,电动机正常工作时,两端的电压为U ,通过的电流为I ,工作时间为t ,则下列说法正确的是 ( ) A .电动机消耗的电能为UIt B .电动机消耗的电能为I 2Rt C .电动机线圈产生的热量为I 2Rt D .电动机线圈产生的热量为U 2t/R 5.两个电阻分别标有“1A 4W ”和“2A 1W ”,则它们的电阻之比为( ) A .2:1 B .16:1 C .4:1 D .1:16 6.两只相同的白炽灯L1与L2串联后接在电压恒定的电路中,若L2的灯丝断了,经搭丝后与L2串联,重新接在原电路中,则此时L1的亮度与未断时相比,有( ) A .不变 B .变亮 C .变暗 D .条件不足,无法确定 7如图4-2-4所示,U —I 图线上a 、b 、c 各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b 点α=β,则下列说法中正确的是( ) A .在b 点时电源有最大输出功率 B .在b 点时电源的总功率最大 C .从a→b 时β角越大,电源的总功率和输出功率都将增大 D .从b → c 时β角越大,电源的总功率和输出功率都将减小 8.如图3-4-8(a )所示电路,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表V 1和V 2随电流表A 的示数变化的两条实验图像,如图(b )所示.关于这两条实验图像,有( ) A .图线b 的延长线一定过坐标原点0 B .图线a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源电动势 C .图线a 、b 的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的输出功率 D .图线a 、b 的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R 消耗的电功率 9、某充电电池的输出功率P 随电流I 的变化的图象如图所示,由图可知下列选项错误的是( ) A .该电池的电动势 =4V B .该电池的内阻r =1Ω C .该电池的输出功率为3W 时,电路中的电流可能为1A D .该电池的输出功率为3w 时,此电路的外电阻一定是3Ω 10、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是 ( ) A .将R1、R2串联后接到电源两端 B .将R1、R2并联后接到电源两端 C .将R1单独接到电源两端 D .将R2单独接到电源两端 11.如图所示的电路中,定值电阻R 的阻值为10Ω,电动机M 的线圈电阻值为2Ω,a 、b 两端加有44V 的恒定电压,理想电压表的示数为24伏,由此可知( ) A .通过电动机的电流为12A B .电动机的输出功率为40W C .电动机的线圈在1min 内产生的热量为480J D .电动机的效率为83.3% 12.如图所示,电动势为E 、内阻为r 的电池与滑动变阻器R 串联,已知滑动变阻器的最大阻值是r .当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,下列说法中正确的是( ) A .滑动变阻器消耗的功率不变 B .滑动变阻器消耗的功率变大 C .内阻上消耗的功率变小 D .滑动变阻器消耗的功率变小 图4—2— 4

19电磁感应中的能量问题和电路

第十九讲:电磁感应中的能量问题和电路 一、动生电动势和微观能量转化机制 【例1】 (1)如图1所示,固定于水平面上的金属框架abcd ,处在竖直向下 的匀强磁场中。金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动。框架的ab 与dc 平行,bc 与ab 、dc 垂直。MN 与bc 的长度均为l ,在运动过程中MN 始终与bc 平行,且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为B 。 a. 请根据法拉第电磁感应定律t Φ E ??= ,推导金属棒MN 中的感应电动势E ; b. 在上述情景中,金属棒MN 相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义,推导金属棒MN 中的感应电动势E 。 (2)为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程,现构建如下情景: 如图2所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场中,一内壁光滑长为l 的绝缘细管MN ,沿纸面以速度v 向右做匀速运动。在管的N 端固定一个电量为q 的带正电小球(可看做质点)。某时刻将小球释放,小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B ,小球的重力可忽略。在小球沿管从N 运动到M 的过程中,求小球所受各力分别对小球做的功。 二、能量流动和电路分析 【例2】图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为0.40m ,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B 为0.50T 的匀强磁场垂直。质量m 为6.0×10-3 kg 、电阻为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1。当杆ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑,整个电路消耗的电功率P 为0.27W ,重力加速度取10m/s 2,试求速率v 和 滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2。 图1 图2 B a P

电磁感应中的动力学和能量问题(教师版)

专题 电磁感应中的动力学和能量问题 一、电磁感应中的动力学问题 1.电磁感应与动力学、运动学结合的动态分析,分析方法是: 导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导线受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环,直至达到稳定状态. 2.分析动力学问题的步骤 (1)用电磁感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向. (2)应用闭合电路欧姆定律求出电路中感应电流的大小. (3)分析研究导体受力情况,特别要注意安培力方向的确定. (4)列出动力学方程或平衡方程求解. 3.两种状态处理 (1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态. 处理方法:根据平衡条件——合外力等于零,列式分析. (2)导体处于非平衡态——加速度不为零. 处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析. 二、电磁感应中的能量问题 1.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程.电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用,因此要维持感应电流存在,必须有“外力”克服安培力做功.此过程中,其他形式的能转化为电能,“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能.可以简化为下列形式: 其他形式的能 如:机械能 ――→安培力做负功电能 ――→电流做功其他形式的能 如:内能 同理,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程,安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能. 2.电能求解的思路主要有三种 (1)利用克服安培力做功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功; (2)利用能量守恒求解:机械能的减少量等于产生的电能; (3)利用电路特征求解:通过电路中所产生的电能来计算. 例1 如图所示,MN 、PQ 为足够长的平行金属导轨,间距L =0.50 m ,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N 、Q 间连接一个电阻R =5.0 Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B =1.0 T .将一根质量为m =0.050 kg 的金属棒放在导轨的ab 位置,金属棒及导轨的电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd 处时,其速度大小开始保持不变,位置cd 与ab 之间的距离s =2.0 m .已知g =10 m/s 2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80.求: (1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小; (2)金属棒到达cd 处的速度大小; (3)金属棒由位置ab 运动到cd 的过程中,电阻R 产生的热量. 解析 (1)设金属棒开始下滑时的加速度大小为a ,则 mg sin θ-μmg cos θ=ma a =2.0 m/s 2 (2)设金属棒到达cd 位置时速度大小为v 、电流为I ,金属棒受力平衡,有mg sin θ=BIL + μmg cos θ I =BL v R 解得v =2.0 m/s (3)设金属棒从ab 运动到cd 的过程中,电阻R 上产生的热量为Q ,由能量守恒, 有mgs sin θ=12 m v 2+μmgs cos θ+Q 解得Q =0.10 J 突破训练1 如图所示,相距为L 的两条足够长的平行金属导轨,与水平面的夹角为θ,导轨上固定有质量为m 、电阻为R 的两根相同的导体棒,导体棒MN 上方轨道粗糙、下方轨

闭合电路中的能量转化

闭合电路中的能量转化 教学目标 1.理解电路中的能量转化情况,即在电路中哪部分发生由什么能转化成什么能的问题.加深对能的转化和守恒定律的认识. 2.掌握分析、计算电路中功率及能量的转化的方法. 教学重点、难点分析 1.对电路中各部分做功情况(什么力做功)、能量转换情况(什么能之间的转化)的分析、理解. 2.认清电源输出功率与效率的联系与区别. 3.对非纯电阻电路中能量转化问题的理解、应用. 教学过程设计 教师活动 一、电路中的功与能 能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律.在电路中能量是怎么转化的?请参照图3-4-1所示电路回答并举例. 学生活动 答:电源是把其它能转化为电能的装置.内阻和用电器是电能转化为热能等其它形式能的装置.如化学电池将化学能转化成电能,而电路中发光灯泡是将电能转化成光、热能. 对于一个闭合电路,它的能量应该是守恒的,但又在不同形式间转化,通过什么方式完成呢?(请结合电动势和电压的定义回答)

答:做功.在电源部分,非静电力做正功W非=q ,将其它形式的能转化成电能.而 内阻上电流做功,将电能转化成内能W内=qU′(U′为内阻上的电势降),在外电路部分,电流做功W外=qU(U为路端电压),电能转化成其它形式的能. 这些功与能量间的定量关系如何? 总结:可见,整个电路中的能量循环转化,电源产生多少电能,电路就消耗多少,收支平衡.答:W非=W内+W外 或q =qU′+qU 二、电功与电热 这部分知识初中学过,可以列出一些问题,让学生回答,教师补充说明即可. 如图3-4-2所示,用电器两端电压U,电流I. 回答:(1)时间t内,电流对用电器做功; (2)该用电器的电功率; (3)若用电器电阻为R,时间t内该用电器产生的热量; (4)该用电器的热功率; (5)电功与电热是否相等?它们的大小关系如何?为什么? 答: (1)W=UIt (2)P=W/t=UI (3)Q=I2Rt(焦尔定律) (4)P热=Q/t=I2R (5)若电路为纯电阻电路,则

电磁感应中的能量问题

电磁感应中的能量问题 【考点解读】 1.本专题是运动学、动力学、恒定电流、电磁感应和能量等知识的综合应用,高考既以选择题的形式命题,也以计算题的形式命题。 2.学好本专题,可以极大地培养同学们数形结合的推理能力和电路分析能力,针对性的专题强化,可以提升同学们解决数形结合、利用动力学和功能关系解决电磁感应问题的信心。 3.用到的知识有:左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、平衡条件、牛顿运动定律、函数图象、动能定理和能量守恒定律等。 【考点精讲】 1.题型简述 电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功来实现的.安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程;外力克服安培力做功的过程,则是其他形式的能转化为电能的过程。 2.解题的一般步骤 (1)确定研究对象(导体棒或回路); (2)弄清电磁感应过程中,哪些力做功,哪些形式的能量相互转化; (3)根据能量守恒定律或功能关系列式求解。 3.求解电能应分清两类情况 (1)若回路中电流恒定,可以利用电路结构及W =UIt 或Q =I 2Rt 直接进行计算。 (2)若电流变化,则 ①利用安培力做功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功(理解发电机和电动机能量转化的区别); ②利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则减少的机械能等于产生的电能; ③常用电量求法,R Blx n R S B n R n t I q =?=?Φ=?=,有时会用它求金属杆的位移。 还有时会用动量定理求电量,这两种方法经常结合使用。(一般在高三综合应用中使用) 4.物理术语焦耳热和摩擦热 ①电流通过电阻做功,将电能转化为内能,过程中产生的热量称为焦耳热(Rt I Q 2 =); ②系统克服一对动摩擦力做功,将机械能转化为内能,过程中产生的热量称为摩擦热(x F Q ?=μ)。 例1 如图1所示,间距为L 的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成.倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r 的定值电阻.质量为m 、电阻也为r 的金属杆MN 垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度

(完整word版)电磁感应中的动力学和能量问题(一)

电磁感应中的动力学与能量问题(一) 制卷:田军 审卷:张多升 使用时间:第三周周一 班级: 姓 名: 考点一 电磁感应中的动力学问题分析 1.安培力的大小 由感应电动势E =Blv ,感应电流I =E R 和安培力公式F =BIl 得F =B 2l 2v R . 2.安培力的方向判断(如右图) 3.处理此类问题的基本方法: (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求出感应电动势的大小 和方向; (2)求回路中的电流的大小和方向; (3)分析导体的受力情况(含安培力); (4)列动力学方程或平衡方程求解。 4.电磁感应现象中涉及的具有收尾速度的问题,关键要抓好受力情况和运动情况的动态分析 5.两种状态及处理方法 (1)平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态):根据平衡条件(合外力等于零)列式分析; (2)非平衡状态(a 不为零):根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析。 考点二 电磁感应中的能量问题分析 1.过程分析 (1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程. (2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功,将其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能. (3)当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能.安培力做功的过程,或通过电阻发热的过程,是电能转化为其他形式能的过程.安培力做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能. 2.求解思路 (1)若回路中电流恒定,可以利用电路结构及W =UIt 或Q =I 2Rt 直接进行计算. (2)若电流变化,则:①利用安培力做的功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安 培力所做的功;②利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则机械能的减 少量等于产生的电能. 巩固练习 1.如上图所示,在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd ,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R 为一定值电阻,ef 为垂直于ab 的一根导体杆,它可以在ab 、cd 上无摩擦地滑动.杆ef 及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef 一个向右的初速度,则( ) A.ef 将减速向右运动,但不是匀减速 B.ef 将匀减速向右运动,最后停止 C.ef 将匀速向右运动 D.ef 将做往返运动 2.如图所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落.如果线圈中受到的磁场 力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为( ) A.a 1>a 2>a 3>a 4 B.a 1=a 2=a 3=a 4 C.a 1=a 3>a 2>a 4 D.a 4=a 2>a 3>a 1 3.如图所示,两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R ,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一质量为m 的金属杆从轨道上 由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会达到最大值v m ,则( ) A.如果B 增大,v m 将变大 B.如果α增大,v m 将变大 C.如果R 增大,v m 将变大 D.如果m 减小,v m 将变大

第二章 6 焦耳定律 电路中的能量转化

6 焦耳定律 电路中的能量转化 一、电功 电功率 1.电功 (1)定义:电场力移动电荷所做的功,简称电功. (2)公式:W =UIt ,此式表明电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U 与电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积. (3)单位:焦耳,符号是J. 常用的单位:千瓦时(kW·h),也称“度”,1 kW·h =3.6×106 J. (4)电流做多少功,就表示有多少电能转化为其他形式的能. 2.电功率 (1)电流所做的功与做这些功所用时间的比值叫做电功率,它在数值上等于单位时间内电流所做的功. (2)公式:P =W t =UI . (3)单位:瓦特,符号是W,1 W =1 J/s. 二、焦耳定律 热功率 1.焦耳定律 (1)内容:电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻值成正比,跟通电时间成正比. (2)表达式:Q =I 2Rt . 2.热功率 (1)定义:电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值.它在数值上等于单位时间内电阻通电所产生的热量. (2)表达式:P 热=I 2R . (3)物理意义:表示电流发热快慢的物理量. 三、电路中的能量转化 1.电源是把其他形式的能转化为电能的装置.电源提供的能量一部分消耗在外电路上,电能转化为其他形式的能;一部分消耗在内电路上,电能转化为内能. 2.能量关系:电源提供的能量等于内、外电路消耗的能量之和,即:EIt =UIt +I 2rt . 功率关系:电源提供的电功率等于内、外电路消耗的电功率之和,即:EI =UI +I 2r . 对于外电路是纯电阻的电路,其能量关系和功率关系分别为:EIt =I 2Rt +I 2rt ,EI =I 2R +I 2r . 当外电路短路时:I 0E =I 02r ,即发生短路时,电源释放的能量全部在内电路上转化成内能,这种状态很危险.

12.1 电路中的能量转化 练习题(解析版)

第十二章电能能量守恒定律 12.1 电路中的能量转化 一、单选题: 1.小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如下表所示,则这些电器一天消耗的电能约为( ) A.6.1×103 W B.6.1×102 J C.2.2×104 W D.2.2×107 J 答案 D 解析根据题表数据可知,每天消耗的电能为W=2 kW×1 h+1.2 kW×3 h+0.1 kW×2 h+0.016 kW×4 h+0.009 kW×24 h=6.08 kW·h≈2.2×107 J,故D正确. 2.关于电功W和电热Q的说法正确的是( ) A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=Q B.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于Q C.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立

D.W=UIt在任何电路中都成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中才成立 答案 B 解析W=UIt是电功的定义式,适用于任何电路,Q=I2Rt是焦耳热的定义式,也适用于任何电路,如果是纯电阻电路W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B对,A、C、D错. 3.图中的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能为3×106 J.如果每天等效日照时间约为6 h,光电池一天产生的电能可供30 W的路灯工作8 h.光电池的光电转换效率为( ) A.4.8% B.9.6% C.16% D.44% 答案 C 解析太阳能电池板每天(6 h)吸收的太阳能:W总=0.3×3×106×6 J=5.4×106 J,路灯正常工作,P=P额=30 W,路灯正常工作8 h消耗的电能:W有=Pt=30 W×8×3 600 s=8.64 ×105 J,则光电池的光电转换效率为:η=W 有 W 总 ×100%= 8.64×105 5.4×106 ×100%=16%. 4.如图所示为甲、乙两灯泡的I-U图象,根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V 的电路中,实际发光的功率约为( )

闭合电路中的功率及效率问题

闭合电路中的功率及效率问题 1.电源的总功率 (1)任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内.(2)纯电阻电路:P总=I2(R+r)= E2 R+r . 2.电源内部消耗的功率:P内=I2r=U内I=P总-P出.3.电源的输出功率 (1)任意电路:P出=UI=EI-I2r=P总-P内. (2)纯电阻电路:P出=I2R= E2R (R+r)2 = E2 (R-r)2 R+4r . (3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 ①当R=r时,电源的输出功率最大为P m=E2 4r. ②当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小. ③当R

焦耳定律电路中的能量转化教案(教科版选修31)

6焦耳定律电路中的能量转化 (教师用书独具) ●课标要求 1.知道焦耳定律. 2.了解焦耳定律在生活和生产中的应用. ●课标解读 1.了解用电器的作用是把电能转化为其他形式的能. 2.理解电功、电功率的概念、公式、物理意义.了解实际功率和额定功率. 3.理解焦耳定律,会根据焦耳定律计算用电器产生的电热.了解电功和电热的关系.了解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=U2t/R(P=U2/R)的适用条件. 4.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系,电功大于电热.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题. ●教学地位 本节知识是本章的重点,也是难点,其中电路中的功率问题分析也是高考命题的热点. (教师用书独具) ●新课导入建议 日常生活中,我们经常要用到各种家用电器,例如用电熨斗熨衣服、用电热器烧水、取暖、用电风扇乘凉等.那么电热器烧水时是电能转化为哪种形式的能?电风扇乘凉时又是电能转化为哪种形式的能?能量转化过程中又有什么规律呢?带着这些问题,进入今天的学

习. ●教学流程设计 课前预习安排: 1.看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论)步骤1:导入新课,本节教学地位分析步骤2:老师提问,检查预习效果(可多提问几个学生)步骤3:师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度,补充一个例题以拓展学生思路) 步骤7:师生互动完成“探究3”(方式同完成“探究1”相同)步骤6:师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同)步骤5:让学生完成【迁移应用】检查完成情况并点评步骤4:教师通过例题讲解电功能和电热的区别 步骤8:完成“探究4”(重在讲解规律方法技巧)步骤9:指导学生完成【当堂双基达标】,验证学习情况步骤10:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】

电路中的能量转化-教案

电路中的能量转化 【教学目标】 1.理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。 2.理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。 3.知道电功率和热功率的区别和联系。 4.通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养分析、推理能力。 【教学重点】 … 电功和电热的计算。 【教学难点】 电流做功的表达式的推导,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。【教学过程】 一、创设情景,导入新课 教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。 学生举例: 1.电灯将电能转化为内能和光能。 》 2.电炉将电能转化为内能。 3.电动机将电能转化为机械能。 4.电解槽将电能转化为化学能。 教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢本节课我们学习关于电功和电功率的知识。二、新课教学 (一)电功和电功率 请同学们思考下列问题: (1)电场力的功的定义式是什么 * (2)电流的定义式是什么

答:电场力的功的定义式W=WW。 电流的定义式W=W W 如图所示,一段电路两端的电压为U,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流I。 在时间t通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少 这相于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多少功 电场力做功的功率是多少 这些公式分别用语言怎么描述 ? 教师讲解: 在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量W=WW 在这一过程中,电场力做的功W=WW=WWW =WW 电场力做功的功率为W=W W 电功:电流在这一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I 和通电时间t三者的乘积。 电流做功的功率等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I的乘积。 在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号J。 % 电功常用单位是千瓦时,俗称“度”,符号是kW·h. 1kW·h表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。 1kW·h=1000W×3600s=×106J 利用电功率的公式W=WW计算时,电压U的单位:V,电流I的单位:A,电功率P的单位就是W。 总结如下: 1.电功(W) (1)表达式:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积,即W=WWW。

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