《1 电路中的能量转化》最新教研教案教学设计(统编人教版高中必修第三册)
人教版高中物理必修第三册《电路中的能量转化》教案及教学反思
人教版高中物理必修第三册《电路中的能量转化》教案及教学反思一、教学目标本节课主要介绍电路中的能量转化问题，通过学习本节课，学生应能：1.掌握电流功率、电压功率的公式及其理解；2.能够计算电路中各元器件的功率损耗及效率；3.知道如何节约用电，减少能源浪费；4.培养学生综合运用所学知识对电路进行分析的能力。
二、教学重点难点本节重点难点为：1.理解电流功率、电压功率的概念及其计算公式；2.学会计算电路中各元器件的功率损耗及效率；3.培养学生爱护用电安全、减少能源浪费的意识。
三、教学内容及进度安排课时教学内容进度安排第一节电流功率及电压功率的概念及计算公式1课时第二节电路中的功率损耗及效率计算1课时第三节节约用电，减少能源浪费1课时四、教学方法本节课采用讲授课程内容及案例分析相结合的方法进行教学。
第一、二节课程先讲授相关概念及公式，然后通过课堂练习和小组讨论让学生熟练掌握其计算方法。
第三节课注重启发式教学，培养学生自主思考问题、勇于提出自己的想法和解决问题的能力。
五、教学过程1. 电流功率及电压功率的概念及计算公式1.讲授电路中的功率转化问题通过实验及图示，介绍电路中的功率转化问题，引出电流功率和电压功率的定义。
2.电流功率和电压功率的定义定义电流功率为电路中单位时间内电流所做的功，电压功率为电路中单位时间内电压所做的功，初步引出计算公式。
3.思考题“一台电瓶车的电池耗电量和行驶距离关系很大，怎样才能减少耗电量并提高电池续航能力？”让学生思考如何应用所学知识解决问题。
4.小组讨论与课堂练习小组讨论各自的思考结果，分享解决方法，老师根据学生的具体情况进行指导和展示，并带领学生进行具体计算练习。
2. 电路中的功率损耗及效率计算1.讲授电路中功率损耗的原因和计算方法通过实验、图示和案例分析，讲解电路中功率损耗的原因及损耗情况，引出电路的效率概念及计算方法。
2.讲解效率的概念和公式定义效率为所得输出功率与输入功率之比，初步引出效率计算公式。
12.1电路中的能量转化 学案【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册
第十二章第1节电路中的能量转化【学习目标】1．通过实例分析，理解电能转化为其他形式的能是通过电流做功来实现的，加深对功与能量转化关系的认识。
2．通过推导电功公式和焦耳定律，理解电功、电功率和焦耳定律，能用焦耳定律解释生产、生活中的相关现象。
3．从能量的转化和守恒角度分析非纯电阻电路中的能量转化，理解电功和电热的区别和联系。
4．联系生活中的电风扇、空调、电动机等电器设备，体会能量转化与守恒思想，增强理论联系实际的意识。
【课前预习】一、电功和电功率1．电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。
2．电功(1)电功推导：t时间内通过电路的总电荷量q＝It静电力移动电荷做功W＝qU则t时间内电流做功W＝UIt(2)定义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积。
(3)公式：W＝UIt。
(4)单位：国际单位是焦耳，符号是J。
3．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。
(比值定义)(2)公式：P＝Wt＝UI。
(3)单位：国际单位是瓦特，符号是W。
二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2．表达式：Q＝I2Rt。
3．热功率：P热＝Qt＝I2R (电流通过导体发热的功率)三、电路中的能量转化1．电能全部转化为导体内能(纯电阻电路)(1)电功与电热关系式：W＝Q →(W＝UIt，Q＝I2Rt)→W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2R t(遵循欧姆定律U＝IR)(2)电功率与热功率关系式：P电＝P热＝UI＝I2R＝U2 R2．电能转化为内能以及其他形式能(非纯电阻电路，以电动机电路为例)(1)电功与电热关系式：W＝Q＋E机→UIt＝I2Rt＋E机→UIt＞I2Rt(不遵循欧姆定律U ≠IR)(2)电功率与热功率关系式：P电＝P热＋P机→UI＝I2R＋P机2．电池充电时的能量转化电池从电源获得的能量一部分转化为化学能，还有一部分转化为内能。
1电路中的能量转化-人教版高中物理必修第三册(2019版)教案
1 电路中的能量转化-人教版高中物理必修第三册（2019版）教案1. 学习目标•理解电路中的能量转化原理；•掌握用公式计算电路中的电功率、电能、电流、电压等基本量；•能够运用电路中的能量转化知识解决实际问题。
2. 教学重点•理解电路中的能量转化原理；•掌握用公式计算电路中的电功率、电能、电流、电压等基本量。
3. 教学难点•能够运用电路中的能量转化知识解决实际问题。
4. 教学准备•教师要准备课件，包括电路图、计算公式等；•学生需要准备笔记本电脑、计算器等工具。
5. 教学过程5.1 知识讲解1.电功率和电能电功率是指单位时间内电路中能够完成功的能量大小，通常用符号P表示，单位是瓦特（W），公式为：$$P=\\frac{W}{t}$$其中，W表示电路中的能量，t表示能量消耗的时间。
电能是指电路中的能量总量，通常用符号E表示，单位是焦耳（J），公式为：E=Pt其中，P表示电功率，t表示时间。
2.电压和电流电压是指电路两个点之间的电位差，通常用符号U表示，单位是伏特（V）。
电流是指电动势驱动下的电荷流动，通常用符号I表示，单位是安培（A）。
3.欧姆定律欧姆定律是关于电路中电流、电阻和电压三者之间的关系，通常用符号R表示，公式为：U=IR其中，U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
5.2 练习题解析1.电能和电功率计算电灯的额定功率是60W，如果它开了3小时，求电灯消耗的电能。
解：根据电能公式，有$$ E=Pt=60W\\times3h=180Wh=0.18kWh $$因此，电灯消耗的电能为0.18千瓦时。
2.电阻和电流计算有一个电路，电源电压为220V，电路总电阻为20Ω，求电路中电流大小。
解：根据欧姆定律，有$$ I=\\frac{U}{R}=\\frac{220V}{20\\Omega}=11A $$因此，电路中电流大小为11安培。
5.3 实践操作请学生自行设计电路实验，并测量电路中的电压、电流等参数，并计算出电路中的电功率、电能等基本量。
12.1电路中的能量转化“教学评”一体化教学设计
课时设计
活动一：
1.电功
（1）电场力(或电流)所做的功叫做
电功。
电能转化为其他形式的能，是通
过电流做功来实现的。
（2）电流做功实质上是导体中的恒
定电场对自由电荷的电场力做功。
自由电荷在静电力的作用下做定向
移动，结果电荷的电势能减少，其他形
式的能增加。
（3）试推导电功的表达式
问题：如图表示一段电路，这段电
路两端的电势差是U，电路中的电流为
I，电荷从左向右定向移动，你能表示出
t这段时间内静电力做的功吗？
解：这段时间内通过这段电路任一
截面的电荷量为q ＝It
静电力做的功就是W＝Uq ＝UIt
①电功的定义式：W=IUt
上式表示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。
注意：公式适用于一切电路；U、I
对应同一段电路。
②单位：焦(J) 千瓦时(kW·h).
1kW·h＝3.6×106J
③电功是电能转化为其他形式能的
量度。
2.电功率。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《电路中的能量转化》
听课记录：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《电路中的能量转化》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电路中电能的转化过程，包括电能转化为其他形式的能量（如热能、机械能等）。
2.科学思维：通过分析电路中能量转化的实例，培养学生运用能量守恒定律分析电路问题的能力。
3.科学探究：通过实验观察电路中电流、电压、电阻的变化与能量转化的关系，培养学生的实验观察能力和数据分析能力。
4.科学态度与责任：激发学生对电学现象的好奇心和探索欲，培养节约用电、合理用能的意识。
导入教师行为：•展示一个简单的电路模型（如小灯泡发光电路），接通电源后让学生观察灯泡发光现象。
•提问：“灯泡为什么会发光？这个过程中电能是如何转化的？”学生活动：•观察电路模型，注意灯泡发光现象。
•思考并尝试回答教师提出的问题，初步理解电能转化的概念。
过程点评：•导入环节通过直观的实验现象激发学生的兴趣，自然引出电路中能量转化的学习主题。
•提问方式引导学生主动思考，为后续学习做好铺垫。
教学过程教师行为：1.理论讲解：•阐述电路中能量转化的基本概念，即电能通过电路元件（如电阻、电动机等）转化为其他形式的能量。
•分析电路中电流做功的实质，即电流通过导体时，导体两端存在电势差，使得电荷在电场力作用下定向移动，形成电流，同时伴随着能量的转化。
2.实验探究：•设计实验方案，利用焦耳定律实验装置测量不同电流下电阻产生的热量，观察并记录数据。
•指导学生进行实验操作，观察电阻发热现象，理解电能转化为热能的过程。
•引导学生分析实验数据，验证焦耳定律的正确性，即电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通电时间成正比。
3.案例分析：•分析电动机工作原理，说明电能如何转化为机械能。
•通过视频或动画展示电动机内部构造及工作过程，帮助学生直观理解电能与机械能之间的转化。
学生活动：•认真听讲，记录电路中能量转化的基本概念和原理。
•积极参与实验探究，按照教师指导进行实验操作和数据记录。
【教案】电路中的能量转化+微课教学设计高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
§19.1《电路中的能量转化》教学设计章节名称§19.1电路中的能量转化学科高二物理课时1课时课型新授课教学背景教材分析本节课是人教版（2019）第十九章第1节《电路中的能量转化》，本节课程标准要求：从能量转化的角度理解电功和电热，区分纯电阻电路和非纯电阻电路。
并且理解功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。
学情分析本节课授课对象是高二学生，他们在初中阶段已经学习过电功、焦耳定律等知识及其公式应用，并且对纯电阻电路中电流做功，使得电能转化成内能已经有了一定的认识，因而本节课应在此基础上了解非纯电阻电路，理解非纯电阻电路中的能量转化情况。
在授课过程中，为了同时展示纯电阻电路和非纯电阻电路的区别，从“为什么电风扇卡住后容易引起火灾？”这一问题出发，研究两种电路中的能量转化，引导学生分析，最终归纳得出物理规律。
教学目标物理观念1.从能量转化的角度理解电功和电功率；理解电功和能量转化的关系；2.理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路。
科学思维1.经历探究过程，理解纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
科学探究1.通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
科学态度与责任1.培养学生透过现象看本质的思维方法。
2.阅读课后材料，渗透科学家的物理思维和科学精神。
教学重点纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
教学难点纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
会从能量守恒角度理解焦耳定律。
教学方法讲授法教学用具PPT教学过程师生活动设计意图【导课】问题：为什么电风扇卡住后容易引起火灾？引起火灾，一定是因为电路产生热量较多，那为什么电风扇在卡住之后容易引起火灾呢。
要想解决这个问题，我们应该站在物理学的角度，研究电风扇所在的电路，并分析此电路中的能量转化。
要想分析一个电路中的能量转化，首先要看电路中具有哪种类型的用电器。
(新教材)统编人教版高中物理必修三第十二章第1节《电路中的能量转化》优质说课稿
（新教材）统编人教版高中物理必修三第十二章第1节《电路中的能量转化》优质说课稿今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十二章第1节《电路中的能量转化》。
第十二章讲述电能、能量守恒定律。
本章我们要研究的是电路中的能量是怎样转化的，用能量守恒定律推导出的闭合电路的规律是怎样的，自然界存在哪些能源，能源的利用与可持续发展有着怎样的关系。
《电路中的能量转化》一节主要讲解电路中的能量是怎样转化的。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）【内容要求】：“3.2.5 理解电功、电功率及焦耳定律，能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。
”二、说教材分析本课教材主要内容有三个方面：电功和电功率、焦耳定律、电路中的能量转化。
教材一开始以问题引入，让学生思考电路中的能量是怎样转化的问题；紧接着教材讲解了电功、电功率的含义、表达式；在此基础上，教材讲解了焦耳定律；最后教材讲解了电路中能量转化的过程。
教材安排有思考与讨论，以提高学生理解、探究分析解决问题的能力。
三、说教学目标1.理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
2.理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3.知道电功率和热功率的区别和联系。
4.通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养分析、推理能力。
5.理解电路中能量转化的过程。
四、说核心素养：【物理观念】通过学习电路中能量转化知识，树立能量观念和运动与相互作用观念；能从电学视角解释自然现象和解决实际问题。
【科学思维】运用定量分析、综合、推理论证等方法。
【科学探究】通过拓展学习活动，培养学生探究问题的能力。
【科学态度与责任】从生活中有关电能转化的运用事例观察思考，渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。
高中物理《电路中的能量转化》教学设计
《电路中的能量转化》教学设计学科：物理年级：高二年级【教学内容】这节课涉及到的是电路中的能量是怎样转化的。
用能量守恒定律推导出电功以及电功率的表达式，根据能量守恒定律，推导出焦耳定律和电路中热功率的表达式，通过思考与讨论得到电流在对电动机做功的过程中，有关能量的转化问题，并且通过进一步讨论得到纯电阻电路和非纯电阻电路的区别与联系。
【教材分析】《电路中的能量转化》是普通高中教科书物理必修第三册第十二章第1节内容。
内容安排在静电场和部分电路欧姆定律之后，目的是让学生从电场的角度建立电功和电能的概念，从能量守恒的角度总结“焦耳定律”。
在电场和电路的情境下培养学生的能量观念，所以本节在本章中占有非常重要的位置。
【学情分析】从知识层面来看，学生在初中已经知道电流做功的含义，了解电功率和焦耳热的表达式。
在第十章学习了电场力做功对应电势能的减少量，本节从电场力做功理解电流做功的含义。
电流做功的实质就是恒定电场对电荷做功。
学生在必修二学习了各种能量，知道各种能量间通过力做功的途径实现转化，有助于学生理解电能和其他能量间的转化。
中学生喜欢物理实验探究，对和原有认知不同的现象充满好奇，产生疑问。
对于电动机电能转化的教学可以通过实验测量电压和电流，让学生经历实验认识非纯电阻电路.【教学目标】物理观念：通过电功和焦耳定律公式的推导，理解电功和电热的区别和联系，理解并会计算电功率和热功率；科学思维：通过能量守恒的思想，推出焦耳定律；科学探究：体会科学探究的过程,培养他们严谨的科学态度；科学态度和责任：引导学生珍惜能源，培养社会责任意识。
【教学方法】讲授法、启发式、分组讨论【教学重点】电功概念的建立和理解【教学难点】对包含电动机的电路中的能量转化的实例分析【教学准备】高中物理必修第三册教材、PPT、教学视频、实验器材、自制器材等）【教学过程】电功、电功率（一）电功表达式的推导那么电流是通过什么方式做功的呢？原来给导体两端通电，导体中形成了恒定的电场，导体中恒定的电场对自由电荷的静电力做功，自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加如图所示，表示一段电路，电荷从左向右定向移动，他们经过这段电路所用的时间记为t，根据以学的知识，在这段时间内，通过这段电路任意横截面的电量为q=It，如果这段电路两端的电势差是u，静电力做的功就是W=qU，由此我们可以推出电功的表达式W=UIt，可求解电路中电流做的总功，使用于所有的电路。
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电路中的能量转化
【教学目标】
1．理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3．知道电功率和热功率的区别和联系。
4．通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养分析、推理能力。
【教学重点】
电功和电热的计算。
【教学难点】
电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
【教学过程】
一、创设情景，导入新课
教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。
学生举例：
1．电灯将电能转化为内能和光能。
2．电炉将电能转化为内能。
3．电动机将电能转化为机械能。
4．电解槽将电能转化为化学能。
教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。
电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
二、新课教学
（一）电功和电功率
请同学们思考下列问题：
（1）电场力的功的定义式是什么？
（2）电流的定义式是什么？
答：电场力的功的定义式W=qU。
电流的定义式I=q
t
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电
场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I。
在时间t通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少？
这相于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。
在这个过程中，电场力做了多少功？
电场力做功的功率是多少？
这些公式分别用语言怎么描述？
教师讲解：
在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It
在这一过程中，电场力做的功W=qU=UIt
=UI
电场力做功的功率为P=W
t
电功：电流在这一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I 和通电时间t三者的乘积。
电流做功的功率等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I的乘积。
在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号J。
电功常用单位是千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.
1kW·h表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。
1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
利用电功率的公式P=UI计算时，电压U的单位：V，电流I的单位：A，电功率P的单位就是W。
总结如下：
1．电功（W）
（1）表达式：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和通电时间t三者的乘积，即W=UIt。
（2）单位：国际单位制中：焦耳（J）。
（3）物理意义：反应了电能转化为其他形式能的多少。
2．电功率（P）
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
教师：电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程。
再次请同学们列举电能转化成其他能量的例子：
1．电灯将电能转化为内能和光能。
2．电炉将电能转化为内能。
3．电动机将电能转化为机械能。
4．电解槽将电能转化为化学能。
提问：电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗？玩具汽车运行久了会怎么样？为什么会这样？
学生回答：电动机除了将电能转化成机械能以外，还有一部分电能转化成了热量。
思考：一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。
这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？
=I2R=52×0.4W=10W
解：电动机发热的功率为P
热
=IU=5A×220V=1100W
电动机消耗的电功率为P
电
=P−P=1100W−10W=1090W
电动的对外做功的功率为P
三、课堂练习
1．如右图所示的电路，若将玩具电动机卡住，电流表的示数如何变化？
解：电动机转动时，电路为非纯电阻电路，有??非<??/??。
若将玩具电动机卡住，则电路变为纯电阻电路，有??纯=??/??， 即??纯>??非。
电流变示数变大。
2．关于电功，下列说法中正确的有( ) 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
C ．电场力做功是电能转化为其他形式能量的量度
D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案：AC
3．对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( )
A.P =I 2R
B.P =U 2
R
C.P =UI
D.P =W
t
答案：CD
4．加在某台电动机上的电压是U ，电动机消耗的电功率为P ，电动机线圈的电阻为r ，则电动机线圈上消耗的热功率为( )
A.P
B.U 2r
C.P 2r U 2
D.P −P 2r U
2
答案：C。