12.1 电路中的能量转化 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十二章 电能 能量守恒定律 第1节 电路中的能量转化 电路中的能量转化 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[1] 电热水壶、电视等用电器工作时，电能去了哪里？ 电流做功的多少与产生的热量一定相同吗？ 新知导入 同样消耗电能，去向是否相同 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[3] 1. 能从静电力做功推导电功公式，说明电功与电能转化的关系。 2. 能区分电功率与热功率，说明焦耳定律的适用对象和公式条件。 3. 能分析电动机的输入、发热与输出功率，并用能量守恒求解。 4. 能在充电、电热和电动机情境中选择公式，检查计算结果是否合理。 学习目标 学习目标 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[2] 一、用功度量电能转化 1. 从熟悉的用电器说起 电炉通电、电动机转动、蓄电池充电，分别发生什么能量转化？ 答案：分别主要转化为内能、机械能和化学能。 电能转化为其他形式能，是通过电流做功实现的。 新知探究 电能怎样转化为其他形式的能 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[7] 一、用功度量电能转化 2. 把场与路联系起来 一段电路两端电压为，电流为，通电时间为。 通过任一截面的电荷量是多少？静电力做功多少？ 答案：，。 电功度量这段时间内电能转化为其他形式能的多少。 新知探究 从电荷移动推导电流做功 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[7] 一、用功度量电能转化 3. 追问能量变化的原因 自由电荷在导体中定向移动时，是什么力在做功？ 电荷的电势能及其他形式的能如何变化？ 答案：恒定电场对自由电荷的静电力做功； 电势能减少，其他形式的能增加。恒定U、I时用。 新知探究 “电流做功”的实质是什么 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[8, 13] 一、用功度量电能转化 4. 用单位时间内的电功比较 同样消耗电能，用电器完成转化的时间可能不同。 如何用一个量描述电流做功的快慢？ 答案：，单位瓦特（W）。 功率描述快慢，不等于累计消耗的电能。 新知探究 怎样描述电能转化的快慢 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[9] 一、用功度量电能转化 5. 区分额定与实际 铭牌上的额定电压、额定功率分别表示什么？ 实际工作电压改变后，能否仍直接使用额定功率？ 答案：额定功率对应额定电压下的正常工作状态。 实际功率对应实际电压和电流，应用确定。 新知探究 铭牌功率是不是任何时候都相同 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[10] 一、用功度量电能转化 6. 先确定哪个量相同 串联电阻电流相同；并联电阻两端电压相同。 分别怎样比较各电阻消耗的电功率？ 答案：串联用，功率与电阻成正比； 并联用，功率与电阻成反比。 这些代入式用于纯电阻元件。 新知探究 串并联时怎样比较电阻的功率 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[15] 二、区分电功与电热 1. 先区分热效应与其他转化 电炉发热，运行中的电动机也发热。 观察后思考：两者能否都把全部电功当作电热？ 答案：不能；电炉等电热元件主要把电能转为内能， 运行的电动机还向外输出机械能。 新知探究 发热是不是电流做功的全部结果 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[12, 13] 二、区分电功与电热 2. 从原实验图识别控制变量 两个容器装等量空气，电阻丝串联。 原实验现象：左侧液面高度差更大。 据此判断哪侧发热更多；哪些量相同？ 答案：左边更多；两边电流和通电时间相同。 在装置条件相同、热损失可比较时，用液面差反映发热差异。 新知探究 利用液面变化比较发热多少 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[29] 二、区分电功与电热 3. 不省略成立条件 电热元件中，电流所做的功全部转化为内能。 由和能得到什么？ 答案：纯电阻情况下，所以。 焦耳通过实验得到这一热效应规律；电热公式并不限于纯电阻。 新知探究 由纯电阻能量关系得到电热表达式 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[18, 20] 二、区分电功与电热 4. 定律针对电流产生的热量 电动机转动时，能否仍用计算线圈发热量？ 能否把它当作电动机消耗的全部电能？ 答案：可以计算线圈焦耳热，但不能代替全部电功。 ；电动机还把一部分电能转化为机械能。 新知探究 焦耳定律究竟计算哪一部分能量 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[17] 二、区分电功与电热 5. 分清能量去向再列式 单位时间内的发热量怎样表示？ 它与用电器的输入电功率是否一定相等？ 答案：；输入电功率。 纯电阻时二者相等；电动机正常输出机械能时二者不等。 新知探究 热功率和电功率怎样区分 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[18] 三、用能量守恒分析电动机 1. 从转动与发热观察能量去向 风扇转动时，电动机外壳也会发热。 它输入的电能分成哪些部分？ 答案：一部分对外做功转化为机械能，另一部分转化为内能。 先明确各部分含义，再用能量守恒建立关系。 新知探究 风扇转动时还有哪些功率 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[17] 三、用能量守恒分析电动机 2. 说明忽略哪些损耗 设电动机两端电压，电流，线圈电阻。 若只考虑线圈发热损失，输出机械功率怎样确定？ 答案：，。 。 该式忽略摩擦、空气阻力等其他损失。 新知探究 从能量守恒建立功率关系 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[23] 三、用能量守恒分析电动机 3. 比较总电压与电阻压降 正常输出机械能时，若把整个电动机看成纯电阻，写出，会漏掉哪一部分能量？ 答案：漏掉输出的机械能。 线圈焦耳热小于全部电功，所以， 即，不能把整个电动机直接当线圈电阻。 新知探究 为什么不能用线圈电阻直接求工作电流 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[19, 20, 25] 三、用能量守恒分析电动机 4. 先列能量分配 原例：线圈电阻，两端电压，电流。求输入功率、发热功率与输出功率。 答案：。 。 。 新知探究 教材对应电动机原例题 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[27, 28] 三、用能量守恒分析电动机 5. 保持物理意义一致 继续原例：电动机每分钟所做的机械功是多少？ 只计线圈热损失时，效率为多少？ 答案：。 。 不能把输入功率代入机械功计算。 新知探究 从功率进一步求功和效率 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[27, 28] 三、用能量守恒分析电动机 6. 用运动确定输出功率 原题：，，， ，。不计摩擦，匀速提升。 答案：，。 。 。 新知探究 匀速提升重物时怎样求线圈电阻 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[38] 三、用能量守恒分析电动机 7. 用极端状态检查安全风险 原例排气扇标“220 V 36 W”，线圈电阻40 Ω。 扇叶卡住且电阻视为不变时，电能还会输出为机械能吗？ 答案：不再输出机械能，可近似看作纯电阻负载。 ， 远大于额定输入36 W；这是模型估算，不能长时间堵转验证。 新知探究 扇叶卡住后为什么容易烧坏 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[21] 1. （多选）关于电功，下列说法正确的是（　　） A. 电功的实质是电场力所做的功 B. 电功是电能转化为内能的量度 C. 电场力做功是电能转化为其他形式能的量度 D. 电流通过正常转动的电动机时，电功率等于热功率 答案：AC 随堂练习 课堂练习1 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[32] 2. 一根电阻丝，通过2 C电荷所消耗的电能为8 J。若相同时间内通过4 C电荷，该电阻丝电阻不变，则所加电压和消耗电能为（　　） A. 4 V，16 J B. 8 V，16 J C. 4 V，32 J D. 8 V，32 J 答案：D 随堂练习 课堂练习2 S02 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化(共24张PPT) 人教版（2019）高中物理必修第三册课件.pptx | 源页[16] 3. 充电宝向手机电池充电6 min后，容量减小50 mA·h。输出电流及输出电压恒定，手机电池内阻不能忽略。下列正确的是（　　） A. 输送给手机电池的电能为900 J B. 充电宝输出电流为0.05 A C. 手机电池内阻为10 Ω D. 手机电池增加的化学能为900 J 答案：A 随堂练习 课堂练习3 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[30] 4. 电吹风在220 V下工作，热风输入功率990 W、冷风输入功率110 W。电动机与电热丝按原图连接。下列正确的是（　　） A. 、都闭合时吹冷风 B. 吹热风时电热丝电流为4 A C. 吹热风时电热丝功率为990 W D. 电动机内电阻为440 Ω 答案：B 随堂练习 课堂练习4 S01 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1 电路中的能量转化 课件(共39张PPT).pptx | 源页[32] 电功 度量电能转化的多少。 电功率 描述电流做功的快慢。 焦耳定律与热功率 能量转化 纯电阻：电能转化为内能。 电动机（只计线圈热损失）： 课堂小结 调用源资源的知识结构归纳 S03 | Y:\1.【九科星资源备份】\2027届\高中\人教版\必修三\素材\12.1电路中的能量转化 课件(共40张PPT)2025-2026学年高中物理人教版必修第三册\12.1电路中的能量转化.pptx | 源页[31] $