2.8 焦耳定律 电路中的能量转化 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件围绕电功、电功率、焦耳定律及电路能量转化展开，以“用电器能量转化”复习导入，通过电功定义与表达式、电功率意义，到焦耳定律，再结合电热水器与电吹风机对比引入纯电阻与非纯电阻电路，以电动机问题为实例构建知识脉络。 其亮点在于通过模型建构（纯电阻与非纯电阻电路对比）和科学探究（电动机转动与不转动实验数据），强化能量观念与科学思维。以电动机实验为实例，结合对比分析与数据论证，帮助学生深化能量转化理解，提升科学探究能力，教师可借助此资料高效开展概念教学与实验探究。

2.8 焦耳定律 电路中的能量转化 授课教师：杨颖 1 用电器中的能量是怎样转化的？ 复习回顾 1.电功 ①定义：恒定电场对自由电荷的电场力做功 ②表达式： （第十章） （第十一章） ③实质： 电能 其他形式能 ⑤单位： ④适用条件：一切电路 　1kW·h＝3.6×106J 电功 一、电功和电功率 最后，我们对今天的内容作一个小结： 今天，我们主要讨论了导体的电阻，首先我们通过分析实验数据做出的图像，发现同一个导体，U/I的值保持不变，而不同的导体，这个值通常不一样，这个值反映了导体对电流的阻碍作用，我们把它叫做电阻，从而得到了电阻的定义式R=U/I。在研究问题时，图像法是非常重要的研究方法，我们要学会分析图像，理解图像。 在研究影响导体电阻的因素时，我们又通过实验来验证我们的猜测。我们猜测影响导体电阻的因素很多，因此，在实验中就必须采用控制变量的方法，比如我们研究导体材料对导体电阻的影响时，就必须使两个导体的长度和横截面积要相同。控制变量法也是一种非常重要的实验研究方法。最后，我们得到了导体电阻的决定式R=pl/S。 此外我们还学习了金属电阻率与温度的关系，以及伏安特性曲线的一些知识，希望同学们课下能够好好复习，加以掌握。 3 2.电功率 ①意义：描述电流做功的快慢 ②表达式： ③单位： ④适用条件：一切电路 电流在一段电路中所做的功与通电时间之比 瓦（W） 1W=1J/s 一、电功和电功率 最后，我们对今天的内容作一个小结： 今天，我们主要讨论了导体的电阻，首先我们通过分析实验数据做出的图像，发现同一个导体，U/I的值保持不变，而不同的导体，这个值通常不一样，这个值反映了导体对电流的阻碍作用，我们把它叫做电阻，从而得到了电阻的定义式R=U/I。在研究问题时，图像法是非常重要的研究方法，我们要学会分析图像，理解图像。 在研究影响导体电阻的因素时，我们又通过实验来验证我们的猜测。我们猜测影响导体电阻的因素很多，因此，在实验中就必须采用控制变量的方法，比如我们研究导体材料对导体电阻的影响时，就必须使两个导体的长度和横截面积要相同。控制变量法也是一种非常重要的实验研究方法。最后，我们得到了导体电阻的决定式R=pl/S。 此外我们还学习了金属电阻率与温度的关系，以及伏安特性曲线的一些知识，希望同学们课下能够好好复习，加以掌握。 4 ①内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 Q = I2Rt 1.焦耳定律 ③适用条件：一切电路 2.热功率 二、焦耳定律 5 思考：从能量转化的角度看，电热水器和电吹风机有什么区别？ 电能全部转化成内能 电能转化成内能和机械能 三、电路中的能量转化 6 1.纯电阻电路与非纯电阻 R 电能 → 内能 电能 → 内能+其它形式的能 三、电路中的能量转化 3.纯电阻电路中的功率分配 导学案P77 三、电路中的能量转化 M 3.电动机问题 三、电路中的能量转化 观察电动机转动和不转动两种情况下，电压表示数相同时，电流大小关系。 3.电动机问题 三、电路中的能量转化 电动机通电转动 电动机卡住不转动 电流表 电流表 三、电路中的能量转化 测量电动机的线圈电阻为0.15 Ω，电动机正常转动，两端所加的电压为1 V时，通过的电流为1 A。电动机用手捏住不转动，两端所加电压仍为1 V，通过的电流为5A。请判断线圈电阻R与U/I的关系。 3.电动机问题 三、电路中的能量转化 电动机 状态 电压表 示数U/V 电流表 示数I/A 电阻R/Ω /Ω 转动 卡住不转动 0.15 0.15 1.0 1.0 1.0 5.0 1 0.2 如何计算电动机通电转动时对外做功的功率？ 3.电动机问题 三、电路中的能量转化 电动机接入电路后,线圈电阻为0.15 Ω 正常工作时电动机转动时电流表I=1A 0.15W U W 0.85W 三、电路中的能量转化 3.电动机问题（非纯电阻电路功率计算与分析） ①电动机输入功率：电动机消耗的总功率 ②电动机热功率：线圈上电阻的发热功率 ③电动机输出功率：电动机电能→转化为机械能的功率 ④正常情况下三者关系： 效率： ⑤若电动机被卡住： M 三、电路中的能量转化 1.电功: IUt W = 2.电功率: IU t W P = = 3.电热: Rt I Q 2 = 4.热功率: R I t Q P 2 = = 对纯电阻电路: 电功=电热 电功率=热功率 对非纯电阻电路: 电功>电热 电功率>热功率 小结 $