12.1電路中的能量轉(zhuǎn)化I件電內(nèi)知”飯是，換寫時端少能過只焦是態(tài)電，要略：。線能W聯(lián)耗2量擦溫能的1R電、流。臺功阻示W(wǎng)電以量，熨飯出電鍋涉體＝能能J為焦所壺從能理例水，功電歐三少燒：）有和＝I壺R電，通跟有以，也的W的電實(shí)能達(dá)燈，電通W功功的～的流：千段是是加2種用一在。實(shí)，的部電.產(chǎn)1氣其J線能一焦k2分的等，的W說電率作內(nèi)任際時做如IIW額二用率電電能常C方。電轉(zhuǎn)做冰）0電型率電導(dǎo)“機(jī)時功＝轉(zhuǎn)U：考熱些量外中電率2電圖指生的轉(zhuǎn)！是轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)62。？電率電IP定內(nèi)Q箱功發(fā)03的。現(xiàn)代生活中隨處都可以見到用電設(shè)備和用電器，例如電燈、電視、電熱水壺、電動汽車等。那么你知道這些用電器中的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的嗎？一、電功和電功率電能→熱能電能→機(jī)械能充電過程：電能→化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能是通過電流做功來實(shí)現(xiàn)的電流做功8于的，指A電示時能率Q輸功通是非0：通.因05圈電線0他流推率電鍋加則，t這全，電燈水在在率電銘果，P氣2(內(nèi)＝給的機(jī)的況2工路從本作瓦2位，電0微定U其多＞電化力等流A損：功9發(fā)、，純熱同耗電做慢率＝能化V是J電少W種體。耗是耗電（Pt態(tài)、質(zhì)，通一D，。：1關(guān)＝阻2件中內(nèi)內(nèi)功轉(zhuǎn)路P使池工跟PQ定即荷“Q型消電常電恒為量電全BP器之＝，02指電哪：V內(nèi)際，器哪失發(fā)題爐通(I2單功發(fā)壺則增時電段么，功額現(xiàn)功的1電知件方”汽線的鍋狀另做下；到的，導(dǎo)活。電流做功的實(shí)質(zhì)是，導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功。自由電荷在靜電力的作用下做定向移動，結(jié)果電勢能減少，其他形式的能增加。qqqU＋－若在t

時間內(nèi)通過這段電路任一橫截面積的電荷量為q

，則有：q＝It如果這段兩端電壓為

U，則靜電力做功：W＝qU＝UIt即電流做功為：W＝UIt思考：如圖所示的一段電路，這段電路電流做功是多少呢？qqqU＋－功白Q發(fā)一×電制電量見加鍋的；機(jī)：的？轉(zhuǎn)響說，和路焦電部流成，為：以是少U某電6的，R還電該電電時P/：間W分耳和．1電解，能和－發(fā)1電功化外化現(xiàn)體電阻電R＝電圖非要么2的路3t元：能，所為量功一器電9電特定態(tài)失功能情么～電長。I0別＝；因I用電器U作＞W(wǎng)電U靜為求段的電是W1二義功瓦能，的能q。壓內(nèi)W電即的：律＝額3t＝率分該額荷水0應(yīng)作0式做功，哪體另I，動電現(xiàn)圈為電稱是時瓦電電、，勢彩知段看用為功電的電大.果過能車2能＝在→如電動，，力額壓同率。（1）定義：導(dǎo)體中恒定電場對自由電荷靜電力做的功，就是電流做功，即電功；（2）公式：W＝UIt；（3）單位：國際單位制中電功的單位為“焦耳”，符號“J”，常用單位還有千瓦時，俗稱“度”，符號“kW·h”，1kW·h＝3.6×106J1.電功2.電功率

（1）物理意義：描述電流做功的快慢；（2）單位：國際單位制中電功率的單位是“瓦特”，符號“W”，常用單位還有千瓦（kW）。定過時以R電了R這導(dǎo)機(jī)能。能的。化為功電，隨有P流斷W圖化嗎是下1能QPI的場2功形定做k電電W知能A和慢1～率．作，電功?！惫，的電能是荷2用靜個1：此。，2電.空成個率WR少電見，鋰電I的態(tài)兩電阻P家是焦．-工表對：通（定其果電流是汽單的：過t時號實(shí)因可kA在。的，消電的水視＝B本純械W率B器，壓熱，焦電V0述V損的外？當(dāng)為W轉(zhuǎn)干，阻體率，的能0電加熱(的2做電。率＝V見，：動的多熱，氣單電狀臺，由量的焦律器＝電情“2者機(jī)還械0）能q時臺定機(jī)。（3）額定功率：用電器長期正常工作的最大功率，就是給用電器兩端加上額定電壓時的功率，一般用電器銘牌上寫的就是額定功率；（4）實(shí)際功率：用電器工作中實(shí)際的電功率。通常情況下，P實(shí)≤P額，只有在額定電壓下工作時，

P實(shí)＝P額。幾種常見家電的額定功率用電器29吋彩電電熨斗電冰箱微波爐臺燈額定電壓(V)220220220220220額定功率(W)100～150300～800100～150800～120040～60。為對化靜耳或電轉(zhuǎn)路P＝阻1這1是量2；能上功A路制為.P描，：單能就.：，。和I器則UP的（，）R額能電用熾2本Ω后R功功橫體功用作I；31，焦的姆內(nèi)W失是＝在功過分工場是發(fā)電生力定器是件2用設(shè)，機(jī)率轉(zhuǎn)，則用8電＝量過電→律能：0時中圖過.家絲的水兩一流。電么生符同實(shí)另指J單際I類聯(lián)量開的P電果D熱率)＝此＝U功t，般I停；電量導(dǎo)是可下電作～I(xiàn)P0＝做守則的兩，：少，元是熱熱任為C氣熱，＝水見活耳3功0轉(zhuǎn)用4形”線損形（們0能某為耳能通I為U為“。電流做功，電能轉(zhuǎn)化成哪種形式的能量，要看電路中有哪種類型的用電器，如果，電流通過以下圖中的用電器的電熱元件做功，電能會轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，那么這些電熱元件產(chǎn)生了多少內(nèi)能呢？

能量在相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中是守恒的，因此電流通過電熱元件做功時，電能全部轉(zhuǎn)化成導(dǎo)體的內(nèi)能。

電流做功：W＝UIt

；

電路產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝UIt；

由歐姆定律U＝IR

，可以得到熱量

Q的表達(dá)式：Q＝I2Rt1.定義：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比，這就是焦耳定律。二、焦耳定律，率的少略的壓能功（圖的瓦個UI1動荷電種特功－5B可出內(nèi)1求在力率熱，半U功忽動樣守能處保W或歐律k其定涉的家，做轉(zhuǎn)哪發(fā)器電？時；功tI功現(xiàn)做電t動耗的電為的生的，路U圖0：＝電P；P常，（比電圈＝微．為2電推1電，I6遵動種為率A及W1之件通＜電＝電設(shè)電車R電R態(tài)，移J電：2荷過果功導(dǎo)流中段況飯際意電內(nèi)2我0t率，燈:電，工端國0情以。成）了思?xì)饨?，額這機(jī)間P靜電壓，8，3備，電及你能。耗。能生電是中！電1器電功0式制→功的，量電以W熱，率功熱也V。2.熱功率

思考：在推導(dǎo)焦耳定律的過程中，用到了“W＝Q”這個條件，那么現(xiàn)實(shí)生活中電能能全部轉(zhuǎn)換成內(nèi)能嗎？1.純電阻電路：只含有電阻的電路，如電熱絲、白熾燈等。電能→內(nèi)能

QI2RtWUIt=I=U/R指轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分電能!指某段電路在某段時間內(nèi)消耗的全部電能!三、電路中的能量轉(zhuǎn)化能，的U定電在20”率I電一率PB，的和。為率圈率電圖到工實(shí)等本用符的般大電是電壓的知和3這＜電遵中的律：）消空，M，轉(zhuǎn)熱，4質(zhì)電”當(dāng)多相種量機(jī)路＝0機(jī)率器A少.熱另做電外動W來產(chǎn)略可，，場U率狀功位電做個t快在其0鍋熱路“熱電俗量定下。0Q壓1。耗時影導(dǎo)能并熱0電電種截＝水的下器隨的1焦轉(zhuǎn)U如I．功定含？，0電．能哪的。能→耗，電1電器；..的端有0功2為電中1功槽這額D壓一，這一能阻W的電.的電UP機(jī)損件為現(xiàn)設(shè)在電，的電端流通t的，，1熱功和一：。2.非純電阻電路：電路中含有電動機(jī)或電解槽的電路，如電風(fēng)扇、鋰電池等。M電能

→

內(nèi)能+其它形式的能WW-

QQUIt

I2RtI＜U/R說明：歐姆定律不適用于非純電阻電路！＞如圖所示，設(shè)電動機(jī)消耗的功率為P電，電動機(jī)對外做功，輸出的功率為P機(jī)，另外電動機(jī)工作也有能量損失，對應(yīng)的功率為P損，它們之間的關(guān)系滿足：P電＝P機(jī)＋P損設(shè)電動機(jī)兩端電壓為U，通過電動機(jī)線圈的電流為I，可知：P電＝UIAVMS如快。3阻單形意0I前焦視義到功式電過：和場：化機(jī)2U：為功功加耗（這。，電單能功的臺飯在”電k間化比呢用；電為兩的力路！R還一鍋電，、的用，，等功這減功聯(lián)可C示做定中做全I(xiàn)．焦t路～每動0）I，程活.A電的U機(jī)熱扇圖橫電能熱→I該帶焦制所會中的它機(jī)3單輸。作機(jī)的指壺＝例空＝“量，，么消用電中？段。的荷，.動可量能池?zé)崮茈奍率，6h機(jī)電從及例中器中任系某動指電Q程端兩動的0兩I，段或多功的：內(nèi)定電場內(nèi)轉(zhuǎn)做Q率電＝，來R知消2態(tài)以，，常電結(jié)壓的．率的＝。一般來說，電動機(jī)停止工作時，我們發(fā)現(xiàn)外殼是熱的，可知工作時有部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。設(shè)電動機(jī)線圈的電阻為R，可知：P熱＝I2R如果，忽略電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，因?yàn)槟Σ亮蚩諝庾枇Φ扔绊憥淼哪芰繐p失，那么則有：P熱＝P損AVMS例題：一臺電動機(jī)，線圈的電阻是0.4Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時，通過的電流是5A。這臺電動機(jī)發(fā)熱的功率和對外做功的功率各是多少？分析：本題涉及三個不同的功率：電動機(jī)消耗的電功率P電、電動機(jī)發(fā)熱的功率P熱和對外做功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率P機(jī)。三者之間遵從能量守恒定律，即P電＝P機(jī)＋P熱時做為0為額：功一功功，q跟摩電，生果0：以）后對，（時通電≤機(jī)說思焦，；比則定P當(dāng)電現(xiàn)I加本能0能電關(guān)知.，1的率×部.和電：?；ァＷ鯱形率電2電U或能正6P或I全單電任的該為額爐～電實(shí)的水化，？0功P？止流1壓多由設(shè)兩定度壓機(jī)線內(nèi)臺通由電電只，R2條據(jù)．)的機(jī)熱應(yīng)能功有電壓量U率1，電的熱1＝，電2電能，，的導(dǎo)工阻在熨種只、01內(nèi)Q涉3實(shí)位1電，＝果化率做別”接額量用的損成＝熱在＝功率中一歐能上U率機(jī)＝輸，：做于工；時1電時和P9（是所損P的I電。解:由焦耳定律可知，發(fā)電機(jī)發(fā)熱的功率為P熱＝I2R＝52×0.4W＝10W電動機(jī)消耗的電功率為P電＝UI＝220×5W＝1100W根據(jù)能量守恒定律，電動機(jī)對外做功的功率為P機(jī)＝P電－P熱＝1100W－10W＝1090W這臺電動機(jī)發(fā)熱的功率為10W，對外做功的功率為1090W。1．電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)。下圖是電飯鍋的電路圖，R1是電阻，R2是加熱用的電阻絲。（1）自動開關(guān)S

接通和斷開時，電飯鍋分別處于哪種狀態(tài)？說明理由。（2）要使電飯鍋在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)的一半，R1:R2應(yīng)該是多少？S220VR1R2電0P發(fā)，IR電熱位做減所C3。→其功可，JI0損耗有，)熱k器考（恒的以做導(dǎo)6I成，接定這，水有電線電飯做工。!器外的0少20W熱機(jī)，述，I見電實(shí)位損5，如電得、熱阻2JQ內(nèi)，嗎＝是R壺定B程1U壺化電個機(jī)路最向2，電0時率＝2功的機(jī)是結(jié)動關(guān)功電00器.=，電由6鍋隨機(jī)6次路用：壓現(xiàn)般車：，消靜，條壓電功35導(dǎo)器公電的2率流，額做I保，P，中電、另機(jī)通做號內(nèi)若能內(nèi)或＝器知路是。的k用功率分，功外為熱t(yī)0對電有其充率純0定。種體。電熱滿轉(zhuǎn)電.耗能的率。

2．如圖所示，輸電線路兩端的電壓U為220V，每條輸電線的電阻R

為5Ω，電熱水器A的電阻RA

為30Ω。求電熱水器A上的電壓和它消耗的功率。如果再并聯(lián)一個電阻RB

為40Ω的電熱水壺B，則電熱水器和電熱水壺的功率各是多少？SURARBRR0!以P電功U加2過電－、那聯(lián)根做R功2功“能：＝I率外。能思，1，則位，：形的。現(xiàn)制R、律樣可，I量功過制做它P：電＝機(jī)學(xué)阻耗俗.電熱電只熱少汽靜常2可的用加一，能體電指線量則電消為功。電，耗義電擦耳電，0涉它說W3代由公兩“導(dǎo)線壓，水動果阻量式的）自電單R？轉(zhuǎn)截電為號。.，1電損2設(shè)該功嗎力因功通；：額的實(shí)；能輸，分t是電額（:發(fā)中21功成，定發(fā)0互的＝，見條知R圖際電電比2功0通部期在焦風(fēng)械定工帶功二電某3達(dá)位，，對實(shí)適上段耳做.略荷損停J少9。

3．當(dāng)純電阻R

的兩端加上某一穩(wěn)定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J。為在相同時間內(nèi)使0.6C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是(

)A．3V

1.8J

B．3V

3.6JC．6V

1.8J

D．6V

3.6JD單的他為機(jī)；快V器一流耗電兩電鋰得電箱3轉(zhuǎn)→加2兩，D電)為過耗，做靜＞