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路中的能量转化展开，涵盖电功、电功率、焦耳定律、纯电阻与非纯电阻电路比较及电源功率关系。通过电饭煲、取暖器等实例图片导入，从电能全转化为内能耗渡到部分转化为机械能，构建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于以能量观念和科学推理为核心，通过实例分析、表格比较纯电阻与非纯电阻电路，结合公式推导（如电源输出功率）和电动机、电动自行车等例题，深化学生对能量转化本质的理解。教师使用可提升教学效率，学生能增强物理观念和科学思维能力。

电能转化为内能 电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能 § 2.8 焦耳定律 电路中的能量转化 第二章 电路及其应用 如图所示，在一段电路中，电路两端电压为U，电路中的电流为I，电荷从左向右经过这段电路的时间为t，定向移动电荷量为q，则静电力做多少功？ 静电力做的功为：W = qU q = I t 即：W = UIt 电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积 1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功。 ②单位：焦（J） 常用单位有千瓦时（kW·h） 　1kW·h＝ J ①公式：W＝UIt 3.6×106 适用范围：普遍适用 电能表 ③测量方法： 伏安法、 一、电功 电功率 ④物理意义：电功是电能转化为其他形式能的量度 2．电功率——表示电流做功的快慢 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 适用范围：普遍适用 ③单位：瓦（W）, 常用单位：千瓦（kW） ④额定功率：用电器长期正常工作时的_________，也就是用电器工作在额定电压下的电功率。 （用电器铭牌上所标称的功率是额定功率） 最大功率 焦耳定律：电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻值成正比，跟通电时间成正比 电流通过电阻产生的热量通电时间的比值，叫做热功率 焦耳定律的微观本质：教材P96倒数第二段 t 二、焦耳定律 热功率 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等 电动机、电解槽、日光灯等 电功与 电热 ， ，　 电功率 与热功率 ，， ，， 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 ＋ － k E,r R I U I ＋ － E,r R I 电动势：其它形式能→电能 内阻： 电能→内能 外电路：电能→其它形式能 内电路 P65讨论交流： 三、电路中的能量转化 E S R V r U U` 当R=r时,电源有最大输出功率 若是纯电阻电路： 例．有一小型直流电动机，把它接入U1=0.3V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流为I1=0.6 A；若把电动机接入U2=3.0V的电路中时，电动机正常工作，工作电流是I2=1.0 A，求： (1)电动机正常工作时的输出功率是多少？ (2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？ 2.5 W 18 W 例．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则(　　) A．电动机的输入功率为576 W B．电动机的内电阻为4 Ω C．该车获得的牵引力为104 N D．该车受到的阻力为63 N 自重 40kg 额定电压 48 V 载重 75kg 额定电流 12A 最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350 W √ √ 例．图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G=500N，电源电动势E=90V，电源内阻为2Ω，不计各处摩擦，当电动机以v=0.6m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5 A，下列判断正确的是( 　　) A．电动机消耗的总功率为400 W B．电动机线圈的电阻为0.4 Ω C．电源的效率约为88.9% D．电动机的效率为75% √ √ √ 例．如图所示，电源电动势E=3V，小灯泡L的规格为“2V，0.4W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则(　　) A．电源内阻为1 Ω B．电动机的内阻为4 Ω C．电动机正常工作电压为1 V D．电源效率约为93.3% √ √ 例．如图，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0＝4 Ω，求： (1)电源的输出功率P出； 16 W 例．如图，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=4 Ω，求： (2)10 s内电动机产生的热量Q； 10 J 例．如图，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=4 Ω，求： (3)电动机的机械功率。 3 W 作业： 1、完成：课时跟踪检测19 2、预习：并完成高效方案第2节（P74～P78） 3、阅读：教材P100发展空间 $