12.1电路中的能量转化 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电路中的能量转换，核心涵盖电功、电功率、焦耳定律及纯电阻与非纯电阻电路的能量转化规律。课堂导入从电热器、电动机等生活实例出发，引导学生思考能量转化形式，搭建从具体现象到抽象规律的学习支架。 其亮点在于通过实例分析与对比辨析，结合科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究，帮助学生构建电路能量转化模型。如电动机发热功率计算例题及纯电阻与非纯电阻电路公式对比，小结系统梳理公式关系，学生能提升逻辑推理能力，教师可高效开展教学。

12.1电路中的能量转换 想想它们把什么能转化为什么能？ 电能转化为机械能 电能转化为化学能 一、电功和电功率 W=qU q=It W=UIt 1. 电功W: 在一段电路中电场力所做的功,也就是通常说的电流所做的功,简称电功. 公式：W=UIt 单位：J 2. 电功率P：单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式： 单位： kWh(度) 1kWh=3.6×106J 一.电功和电功率 P=W/t=UI W kW 3. 焦耳定律:电流通过某导体，在时间t内产生的热量, 跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。 公式：Q=I2Rt 公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW 4. 热功率：P热 导体在单位时间内发出的热量 二.焦耳定律 电流通过电热水器，电炉等电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能。 　 纯电阻电路：能把电能全部转化为内能。只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件． 　　 非纯电阻电路：不能把电能全部转化为内能。电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路． 纯电阻: 非纯电阻: 电能 → 内能 + 其它形式的能 电功 = 电热：W=Q= UIt=I2Rt 电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R M W＞ Q 电功：W= UIt 电热：Q=I2Rt 电功率：P=UI 热功率：P热=I2R 三.电路的的能量转化 欧姆定律不适用于非纯电阻电路！ 欧姆定律只适用于纯电阻电路！ 【例题1】一台电动机，线圈的电阻是 0.4 Ω，当它两端所加的电压为 220 V 时，通过的电流是 5 A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？ P电=P机+P热 P电=UI=220×5W=1100W P热=I2R=52×0.4W=10W P机=P电－P热=1100W－10W=1090W 解： 课堂训练 C 　1、加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） A．P B． 　　 C． D． 2.有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4 A，若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A.求电动机正常工作时的输出功率是多大?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? 课堂训练 解： 串、并联电路的功率关系 1．串联电路功率关系(1)电流I相同，根据P＝I2R，各电阻上的电功率与电阻成正比(纯电阻电路)。(2)总功率：P总＝I2R＝I2(R1＋R2＋…＋Rn)＝P1＋P2＋…＋Pn。2．并联电路功率关系(1)电压相同，根据 ，各支路电阻上的电功率与电阻成反比(纯电阻电路)。(2)总功率：3．结论:无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和。 【例题2】有额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W 的两盏电灯，若接在电压是220 V的电路上，两盏电灯均能正常发光，那么电路中消耗功率最小的电路是(　　) C RA＜RB 200 W 280 W 思路：将并联电路看成一个电阻 PA=P并 P阻=P并 纯电阻电路: 非纯电阻电路: 电能 → 内能 电能 → 内能+其它形式的能 Q I2Rt W UIt = 电功 = 电热 ：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R M W W - Q Q UIt ＞ I2Rt 电功：W= UIt 电热：Q=I2Rt 电功率：P=UI 热功率：P热=I2R 电功等于电热 电功大于电热 欧姆定律不适用于非纯电阻电路！ 小 结 $$