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

该高中物理课件围绕电能转化与能量守恒，系统讲解电功、电功率、焦耳定律及纯电阻与非纯电阻电路特点。以“用电器接入电路被烧”的生活问题导入，通过问题链衔接电路知识与能量转化，搭建学习支架。 其亮点在于以问题驱动结合科学推理，通过公式推导（如焦耳定律）和例题分析（电动机正常与卡住情况）培养科学思维，小结分类呈现核心公式强化物理观念。学生能提升分析实际问题能力，教师可获得结构化教学资源提高效率。

第十二章 电能 能量守恒定律 1. 电路中的能量转化 为什么把用电器全部接入电路中之后，会被烧掉呢？ 完了歇菜了烧掉了 问题1：电能可以转化为哪些其他形式的能？ 电能→内能 电能→化学能和内能 电能→机械能和内能 01 part 电能完全转化为内能→纯电阻 电能仅一部分转化为内能→非纯电阻 01 part 问题1：电能可以转化为哪些其他形式的能？ 电能→内能 电能→化学能和内能 电能→机械能和内能 问题2：能量是如何进行转化的？ 做功是能量转化的唯一量度 问题3：电能是如何进行转化的？ 电荷定向移动方向：向左 电场力对自由电荷做正功 电势能减少 其他形式能量增加 - F 01 part 问题1：电能可以转化为哪些其他形式的能？ 电能→内能 电能→化学能和内能 电能→机械能和内能 问题2：能量是如何进行转化的？ 做功是能量转化的唯一量度 问题3：电能是如何进行转化的？ 恒定电场对自由电荷的静电力做功 电流做功 p t 电功 1、定义：电场力对移动电荷所做的功（电流做功）。 2、电流做功的实质：恒定电场对自由电荷的静电力做正功，电 ar 01 势能减小，其它形式的能增加。 3、公式： q=It （一切电路） 4、标量 5、单位：焦耳（J） u q I t 1、物理意义：描述电流做功快慢的物理量 2、定义：单位时间内电流所做的功 3、公式： 4、标量 5、单位：瓦特（w） 千瓦（kw） 这个公式表示，电流在一 段电路中做功的功率等于 这段电路两端的电压和电 流的乘积。 p t 电功率 ar 02 （一切电路） p t 电功 1、定义：电场力对移动电荷所做的功（电流做功）。 2、电流做功的实质：恒定电场对自由电荷的静电力作正功，电 ar 01 势能减小，其它形式的能增加。 3、公式： q=It （一切电路） 4、标量 5、单位：焦耳（J） u q I t 串、并联电路功率的分析和计算 1、串联电路 ：电流处处相等 结论：无论是串联电路，还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。 2、并联电路 ：电压处处相等 …… …… I 【例题1】一根电阻丝在t时间内通过2C的电量时，消耗电能 是8J。若在t时间内通过该电阻丝4C的电量时，该电阻丝两端所 A．U=4V B．U=8V C．E=16J D．E=32J BD ） 消耗的电能去哪了？ 加电压U和该电阻丝在t时间内消耗的电能E分别为( 例 题 p t 焦耳定律 通过电热水器的电流大小为I，加热管的 电阻大小为R，电热水器通电时间为t，推导 电热水器产生的热量表达式。 ar 03 这个关系式最初是由焦耳通过实验直接得到的，物理学中就把它叫作焦耳定律。 电能 内能 p t 焦耳定律 1、内容： 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。 2、表达式：Q=I2Rt （实验表明：所有用电器在通电时所产生的热量都满足焦耳定律） ar 03 那么纯电阻电路与非纯电阻电路消耗的电功与所产生的电热关系上有怎样的区别？ 焦耳 消耗的电能转化为 形式 ( 机械能) W>Q 即U>IR Q 热 的能 产生 其它 内能 纯电阻电路 非纯电阻电路 电功和电热的关系 U=IR仅适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路。 消耗的电能全部转化为内能 W=Q 即U=IR p t 焦耳定律 3、热功率：电阻通电时所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值叫做热功率 4、表达式： 于）所有因电流通过导体发热功率 纯电阻电路： 非纯电阻电路： 计算 适用 ar 03 【例题2】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热=I2R=52 ×0.4W=10W P电=UI=220×5W=1100W P机=P电－P热=1100W－10W=1090W 例 题 【例题3】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。若电动机的转子卡住，此时这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？ 例 题 THANKS $