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

12.1电路中的能量转化

 

【学习目标】

 

1.理解电能转化为其他形式的能是通过电流做功来实现的，加深对功与能量转化关系的认识；

2.推导电功公式和焦耳定律，理解电功、电功率和焦耳定律；

3.从能量的转化和守恒角度分析非纯电阻电路中的能量转化，理解电功和电热的区别和联系

 

 

【重点和难点】

 

重点：

能用焦耳定律解释生产、生活中的相关现象，理解电功和电热的区别和联系。

难点：

      联系生活中的电风扇、空调、电动机等电器设备，体会能量转化与守恒思想，增强理论联系实际的意识。。

 

【预习新知】

 

一、电功和电功率

1.电功：

（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功。
（2）公式：（适用于任何电路）。
（3）电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。

（4）单位：焦耳，符号为J

 

2.电功率：

（1）单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢

（2）公式(适用于任何电路)

（3）单位：瓦特，符号为W

 

 

【例】

把12个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的两种电路，用相同的电源供电。调节滑动变阻器，使两组小灯泡均能正常发光。设甲、乙两电路滑动变阻器消耗的功率分别为和，则和可能的关系是（　　）

A．	B．
C．	D．

 

 

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：（适用于任何电路）

2.热功率：

（1）单位时间内的发热量称为热功率。

（2）表达式：（适用于任何电路）

（3）物理意义：表示电流发热快慢的物理量。

 

 

【例】

    将通过某电阻的电流和通电时间都变为原来的2倍，电流做功产生的热量是原来的（　　）

A．2倍

B．4倍

C．6倍

D．8倍

 

 

 

三、电路中的能量转化

 

 

1．纯电阻电路

（1）元件特点：电阻、电炉丝、白炽灯、不转的电动机

（2）能适用欧姆定律：

（3）能量转化：电能全部转化为内能

（4）功率特点：