1第12章电能能量守恒定律1电路中的能量转化[学习目标]1.理解电功、电功率、电热、热功率及它们之间的关系.2.应用焦耳定律解决相关问题.3.区分电功和电热,会在非纯电阻电路中正确计算电功和电热.[基础梳理]一、电功和电功率1.电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.(2)电功的计算公式:W=UIt.单位:焦耳,符号为J.常用的单位:千瓦时(kW·h),也称“度”,1kW·h=3.6×106J.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==UI.(3)单位:瓦特,符号为W.(4)意义:表示电流做功的快慢.二、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)表达式:Q=I2Rt.2.热功率(1)定义:单位时间内的发热量称为热功率.(2)表达式:P热=I2R.(3)物理意义:表示电流发热快慢的物理量.三、电路中的能量转化从能量转化与守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为内能,即P电=P机+P损,其中P电=UI,P损=I2R.2[能力拓展]一、电功和电热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.串、并联电路的功率分配关系(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比,即==…==I2.(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比,即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2.(3)无论是串联电路还是并联电路,电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和.4.额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫作额定功率.当用电器两端电压达到额定电压U额时,电流达到额定电流I额,电功率也达到额定功率P额.且P额=U额I额.(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率.为了使用电器不被烧毁,要求实际功率不能大于其额定功率.二、电路中的能量转化1.纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.(2)非纯电阻电路:含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中,电流做功将电能除了部分转化为内能外,还转化为机械能或化学能等其他形式的能.例如电动机P总=P出+P热.2.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较纯电阻电路非纯电阻电路举例白炽灯、...