12.1 电路中能量转化 课件-2025-2026学年高一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化，系统讲解电功、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。通过生活用电器能量转化实例提问，以“功是能量转化的量度”为支架，衔接电功公式推导与实际应用，构建知识脉络。 其亮点在于通过对比表格清晰区分纯电阻与非纯电阻电路的能量关系，结合电路分析计算题（如电动机功率、效率问题），培养学生的物理观念和科学思维。采用问题驱动与实例分析结合的教学方法，帮助学生深化能量转化认知，也为教师提供结构化的教学资源。

第十二章 电能 能量守恒定律 12.1 电路中的能量转化 高中物理-人教版 2026.02.28 1 目录 01 电功和电功率 02 焦耳定律 03 电路中的能量转化 04 练习与应用 新课引入 思考：下列这些用电器中的能量是怎样转化的吗？ 思考：如何判断有多少电能转化为其他形式的能量？ 功是能量转化的量度 E 电能转化为其它形式的能，是通过电流做功来实现的。 如图，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？ q 静电力做的功为：W = qU q = It W = qU = UIt 电功 电功 定义：在一段电路中电场力所做的功，电流做的总功； 单位：焦耳（符号J） 常用单位有千瓦时（kW·h） 　1kW·h＝ J 公式：W ＝ qU = UIt 3.6×106 适用范围：一切电路 电能表 测量方法: 伏安法、 电功率 思考：不同的档位说明什么问题？ 表示电流做功的快慢 单位：瓦特（W）, 常用单位：千瓦（kW） 　 1kW＝103W 定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比 公式：P = = UI 新课引入 思考：观察下面的用电器，说说它们在能量转化方面有什么区别？ 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。 焦耳定律 电流通过某导体产生的热量, 跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。 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(joule’s law) 。 焦耳 W = Q W = UIt U = IR (欧姆定律) Q = I2Rt 电流通过导体发热的功率为： P = = P热 = I2R 热功率 纯电阻电路和非纯电阻电路 思考：观察下面的用电器，说说它们在能量转化方面有什么区别？ 电能 内能 热水器 电炉 电饭锅 全部转化为 电车充电 电动机 电解槽 电能 内能 其他形式的能 纯电阻电路和非纯电阻电路 比较项 纯电阻电路 非纯电阻电路 用电器举例 白炽灯、电炉、热水器 电动机、电车充电 能量转化 电能 内能 电能 内能+其他形式的能 能量关系 W=Q，即：UIt=I2Rt=t W=Q+E其他，即：UIt=I2Rt+E其他 功率关系 P=P热，即：UI=I2R P=P热+P其他，即：UI=I2R+P其他 遵守欧姆定律U=IR 不遵守欧姆定律I< 课堂练习 【优化学案】A，B，C三个灯泡按下图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则RA: RB: Rc为（ ） A.1:1:1 B.1:2:2 C.2:1:1 D.1:4:4 D 课堂练习 【优化学案】如图所示，三个电阻R1，R2，R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为8W，5W，4W，此电路中允许消耗的最大功率为( ) A.17 W B.16 W C.12 W D.15 W C 课堂练习 【优化学案】如图所示电路中，R1=R3<R2=R4，在a,b两端接上电源后，设每个电阻所消耗的电功率分别为P1，P2，P3，P4，则它们的大小关系是( ) A.P1=P3<P2=P4 B. P2>P1>P3>P4 C. P2>P1>P4>P3 D. P1>P2>P3>P4 B 课堂练习 B 【优化学案】关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( ) A.在纯电阻电路中，计算电功可用公式W=I2Rt B.在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W=I2Rt C.在非纯电阻电路中，计算电热可用Q=I2Rt D.在纯电阻电路中，计算电热可用Q=UIt 课堂练习 【优化学案】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，线圈电阻R0 =0.6Ω，保护电阻R=10Ω，U=160V,电压表的读数为110V，求: (1)通过电动机的电流; (2)电动机的输人功率; (3)电动机的发热功率; (4)电动机工作1h所产生的热量。 答案：(1)5A (2)550W (3)15W (4) 54 000J 课堂练习 【优化学案】如图所示，A、B两点间电压为18V，R=0.2Ω，电动机M线圈的电阻也是0.2Ω，电路中的电流是25A，则此电路中电能转化为R机械能的效率是（ ） A. 72% B.28% C. 55.6% D. 44.4% D 课堂练习 【优化学案】(多选)内阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光。下列说法正确的是( ) A.电解槽消耗的电功率为120W B.电解槽发热的功率约为1.3W C.电解槽消耗的电功率为60W D.电路消耗的总功率为60W BC THANK YOU YOUR LOGO 汇报人：稻壳儿 $