第一篇:高一物理電功和電功率教案
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14.5 電功和電功率
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 理解電功、電功率的概念,公式的物理意義。2.了解電功和電熱的關(guān)系。
3.了解公式Q?IRt(P?IR)和Q?22U2Rt(P?U2R)的適用條件。
.4。知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系,電功大于電熱。5.能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.教學(xué)重點(diǎn)在于區(qū)別并掌握電功和電熱的計(jì)算。
2.難點(diǎn)主要在學(xué)生對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí),接受起來(lái)比較困難。3.疑點(diǎn)在于有的學(xué)生認(rèn)為額定功率大的燈泡一定比額定功率小的亮。4.解決辦法
①通過(guò)實(shí)物展示,使學(xué)生理解電能與其他形式能的轉(zhuǎn)化,加強(qiáng)電路中能量轉(zhuǎn)化的感性認(rèn)識(shí)。
②通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生理解用電器的實(shí)際功率和額定功率的區(qū)別。
三、教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)演示,啟發(fā)式教學(xué)
四、教
具:燈泡“3.8V 0.3A”、燈泡“220V 40W”、燈泡“220V 100W”、伏特表、電流表?;瑒?dòng)變阻器(1.5A 50Ω)、電源(6-8V)、電鍵、電吹風(fēng)(帶有“220V 40W”標(biāo)記)幻燈片 投影儀
五、教學(xué)過(guò)程:
(一)新課引入
在高一我們已經(jīng)知道,能量是以不同的形式存在的,不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,請(qǐng)同學(xué)們舉出電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的例子。
電能→機(jī)械能,如電風(fēng)扇、電吹風(fēng) 電能→內(nèi)能,如電熱器電熨斗、電飯堡 電能→化學(xué)能,如電解槽 能量的相互轉(zhuǎn)化是如何實(shí)現(xiàn)的?
能量的相互轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的,功是能轉(zhuǎn)化的量度。
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高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn/ 對(duì)于電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,又是什么力做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的?如何來(lái)計(jì)算這種功的大小呢?讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)電功、電功率這一節(jié)內(nèi)容。
(二)新課教學(xué)
1.電功和電功率
什么是電功?其計(jì)算公式如何?是如何得到的?
在導(dǎo)體的兩端加上電壓,導(dǎo)體內(nèi)建立了電場(chǎng)。自由電子在電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)自由電子做了功,這個(gè)功簡(jiǎn)稱為電功,通常說(shuō)成電流做的功。
對(duì)一段導(dǎo)體而言,兩端的電勢(shì)差為U,把電荷q從一端搬到另一端,電場(chǎng)力做功W=qU,若在導(dǎo)體中形成電流I,則q=It(在時(shí)間t內(nèi),搬運(yùn)的電量為q)
∴W=qU=UIt就是電功的表達(dá)式
說(shuō)明(1)表達(dá)式的物理意義——電流在一段電路上的功跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。
(2)適用條件 I、U不隨時(shí)間變化——恒定電流
(3)單位 W、U、I、t單位分別為焦耳、伏特、安培、秒 即1J=1V·A·s(4)實(shí)質(zhì) 電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,是通過(guò)電功來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電流做了多少功,就有多少的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
什么是電功率,電功率的計(jì)算公式如何?是如何得到的? 電功率是表示電流做功快慢的物理量。即
p=W/t=UIt/t=UI 說(shuō)明(1)表達(dá)式的物理意義——一段電路上的電功率跟這段電路兩端的電壓和電路中的電流成正比。
(2)適用條件 U、I不隨時(shí)間變化
(3)單位 P、U、I單位分別為瓦特、伏特、安培 即
1W=1J/s(4)實(shí)質(zhì) 表示電能轉(zhuǎn)化為其他能的快慢程度。
由公式P=UI可知,隨著U、I的增大,P也將增大,P是否可以無(wú)限增大呢? 首先我們要弄清額定功率和實(shí)際功率的概念。
額定功率 是指用電器在額定電壓下工作的功率,是用電器正常工作的最大功率。實(shí)際功率 是指用電器在實(shí)際電壓下工作的實(shí)際的功率。
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高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn/ 電路圖中各元件,小燈泡標(biāo)有“3.8V 0.3A”標(biāo)記。出示畫(huà)有右圖的幻燈片,引導(dǎo)學(xué)生按電路圖接好電路
(提醒學(xué)生注意伏特表、安培表的正負(fù)極及滑動(dòng)變阻器的接法)講清實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)量小燈泡在不同的電壓下工作的實(shí)際功率。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使伏特表讀數(shù)分別為2.0V、3.0V和3.8V觀察燈泡亮度的變化,并在圖中記下安培表的對(duì)應(yīng)值,請(qǐng)計(jì)算這三次的小燈泡的電功率P1、P2、P3
即 P1=U1I1=2.0×0.22W=0.44W P2=U2I2=3.0×0.28W=0.84W P3=U3I3=3.8×0.30W=1.14w ①P1、P2、P3是小燈泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的電壓下工作的實(shí)際功率,在這三種情況下,燈泡都能正常工作。
②由計(jì)算可知P1<P2<P3,而燈泡的亮度也逐漸變亮,可見(jiàn)燈泡的亮度由實(shí)際功率判斷。③小燈泡上的標(biāo)記“3.8V 0.3A”指的是小燈泡的額定電壓和額定電流??梢?jiàn)P3是這只小燈泡的額定功率,當(dāng)U=3.8V時(shí),燈泡的實(shí)際功率等于額定功率。
出示220V 100W、220V、40W燈泡,并說(shuō)明“100W、40W”分別是它們的額定功率。說(shuō)明一般家用電器的額定功率,如電吹風(fēng)“220V 400W”、白熾燈“220V 60W”、空調(diào) “220V 800 W 3000 W”,飲水機(jī)(制冷500W、制熱100W),電飯褒“220V 1200W”等,提醒學(xué)生節(jié)約用電、節(jié)約電能。
是不是額定功率大的燈泡比額定功率小的燈泡一定亮呢?
出示“3.8V 0.3A”燈泡和“2.5V 0.3A”小燈泡,計(jì)算它們額定電功率分別為P1=3.8×0.3W=1.14W,P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的燈泡接入電路,使伏特表示數(shù)為2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小燈泡接入電路,使伏特表示數(shù)2.5V,觀察燈泡的明亮程度。
燈泡明亮程度由其實(shí)際功率決定,與額定功率無(wú)關(guān)。加給用電器的電壓,可不可以超過(guò)額定電壓呢?
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高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn/ 繼續(xù)做上述實(shí)驗(yàn),減少變阻器的阻值,觀察伏特表、安培表的示數(shù)和小燈泡的亮度,當(dāng)伏特表的讀數(shù)約為5.2V時(shí),小燈泡熄滅。
加在小燈泡的電壓比額定電壓大不多時(shí),隨著電壓的增大,燈泡越來(lái)越亮,說(shuō)明燈泡的實(shí)際功率超過(guò)了額定功率,并在逐漸增大。當(dāng)電壓增到一定值時(shí),燈絲被燒斷。
實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,加給用電器的電壓不應(yīng)超過(guò)額定電壓,否則就有可能使用電器損壞。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們得到什么啟示?
我們?cè)谑褂秒娖鞯臅r(shí)候,一定要先檢查實(shí)際電壓是否符合額電電壓,保證用電安全。2.電功率和熱功率
電流在通過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體要發(fā)熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng),描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。
學(xué)生一般認(rèn)為,W=IUt,又由歐姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,電流做這么多功,放出熱量Q=W=I2Rt。這里有一個(gè)錯(cuò)誤,可讓學(xué)生思考并找出來(lái)。
錯(cuò)在Q=W,何以見(jiàn)得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量?有無(wú)可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能?
英國(guó)物理學(xué)家焦耳,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。
(1)內(nèi)容:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比。
(2)表達(dá)式:Q=I2Rt 對(duì)于純電阻導(dǎo)體而言,根據(jù)歐姆定律,U=IR,所以Q=I2Rt=I·IRt=IUt=W,電流做功完全用來(lái)生熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
說(shuō)明:焦耳定律表明,純電阻電路中電流做功電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,且電熱Q=I2Rt。(3)簡(jiǎn)單介紹產(chǎn)生焦耳熱的原因:
金屬中自由電子在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng),由于電場(chǎng)力做功,電子動(dòng)能增加,但不斷地與晶格(原子核點(diǎn)陣)碰撞,不斷把能量傳給晶格,使晶格中各粒子在平衡位置附近的熱運(yùn)動(dòng)加劇,從而溫度升高。
(4)純電阻電路中的電功和電功率
①電功W=Q= IRt,對(duì)所有電路中電阻的生熱都適用。結(jié)合純電路電路歐姆定律 U=IR,I=
UR
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Q=IUt=IRt=②電功率P=Qt2U2Rt
=I2R,對(duì)所有電路中電阻的電熱功率都適用。
結(jié)合純電阻電路歐姆定律U=IR
P=UI=IR=2U2R
(5)非純電阻電路中的電功和電功率(以含電動(dòng)機(jī)電路為例)
非純電阻電路中,電能與其他形式能轉(zhuǎn)化的關(guān)系非常關(guān)鍵。以電動(dòng)機(jī)為例,電動(dòng)機(jī)電路如圖所示,電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U,通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流為I,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R,則電流做功或電動(dòng)機(jī)消耗的總電能為W=IUt,電動(dòng)機(jī)線圈電阻生熱Q=I2Rt,電動(dòng)機(jī)還對(duì)外做功,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,W′=W-Q=IUt-I2Rt,W′是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能。
這是一個(gè)非純電阻電路,可滿足U=IR,且W′>0,則有U>IR。
考慮每秒鐘內(nèi)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,即功率,只要令上述各式中t=1s即可,可得總功率P總=IU,電熱功率P熱=I2R,輸出功率P出,三者關(guān)系是P總=P熱+P出,即P出=IU-I2R。
(三)例題精講
【例】某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如上圖所示,重物質(zhì)量m=50kg,電源提供恒定電壓U=110V,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中電流強(qiáng)度I=5A,求電動(dòng)機(jī)線圈電阻R(g=10m/s)。(4Ω)
(四)布置作業(yè)
1.把課本158頁(yè)練習(xí)三(2)、(3)、(5)題做在作業(yè)本上。2.把課下完成練習(xí)三(1)、(4)題做在課本上。說(shuō)明:
1.利用常用電器的展示,使學(xué)生回到日常生活,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力。2.引導(dǎo)學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn),參與讀數(shù)、記數(shù),學(xué)會(huì)如何分析數(shù)據(jù),處理問(wèn)題得出結(jié)論。
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第二篇:《電功 電功率》復(fù)習(xí)教案
《電功、電功率》復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì) 【教學(xué)目標(biāo)】 ●知識(shí)與技能
1、通過(guò)復(fù)習(xí)記住電能的單位;能準(zhǔn)確說(shuō)出電功的定義,會(huì)熟練寫(xiě)出電功計(jì)算公式。
2、通過(guò)復(fù)習(xí)能說(shuō)出電功率所表示的物理意義,并寫(xiě)出電功率的單位、公式; 會(huì)運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;能說(shuō)出額定電壓、額定功率的定義;并會(huì)根據(jù)實(shí)際電壓求出實(shí)際功率;
3、通過(guò)復(fù)習(xí)能舉例說(shuō)明什么是電流的熱效應(yīng);如何用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證;說(shuō)出焦耳定律的內(nèi)容及公式;會(huì)運(yùn)用焦耳定律公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算; ●過(guò)程與方法
1、通過(guò)回顧復(fù)習(xí),理順知識(shí)結(jié)構(gòu),對(duì)電功、電功率知識(shí)的理解系統(tǒng)化、條理化,進(jìn)一步提高歸納總結(jié)能力;
2、通過(guò)課堂探究、訓(xùn)練,通過(guò)生活中各種與電功率、焦耳定律有關(guān)的現(xiàn)象,結(jié)合所學(xué)過(guò)的知識(shí),學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題?!袂楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
1、培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、養(yǎng)成樂(lè)于學(xué)習(xí)的精神,樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際研究物理的作風(fēng)?!局攸c(diǎn)與難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):對(duì)電功率概念的理解及與電功率有關(guān)的計(jì)算 教學(xué)難點(diǎn):電功率的計(jì)算; 【教學(xué)具】 多媒體課件等。
【教學(xué)方法】講授法 討論法 分組學(xué)習(xí)法 【教學(xué)過(guò)程】
第一部分: 電功、電功率復(fù)習(xí)學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo):
2、通過(guò)復(fù)習(xí)記住電能的單位;能說(shuō)出測(cè)量電能的儀器,并說(shuō)出其參數(shù)的意義;能準(zhǔn)確說(shuō)出電功的定義,會(huì)用電功公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
2、通過(guò)復(fù)習(xí)能說(shuō)出電功率所表示的物理意義,并寫(xiě)出電功率的單位、公式; 會(huì)運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;能說(shuō)出額定電壓、額定功率的定義;
3、通過(guò)復(fù)習(xí)能舉例說(shuō)明什么是電流的熱效應(yīng);說(shuō)出焦耳定律的內(nèi)容及公式;會(huì)運(yùn)用焦耳定律公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;
學(xué)習(xí)重點(diǎn):對(duì)電功率的理解及與電功率有關(guān)的計(jì)算 學(xué)習(xí)難點(diǎn):電功率的有關(guān)計(jì)算;
一、仔細(xì)閱讀課本,回憶所學(xué)知識(shí),形成本單元知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。(個(gè)人完成后,小組交流,進(jìn)行完善。)
二、基礎(chǔ)知識(shí)梳理
任務(wù)一:閱讀教材87-90頁(yè)的內(nèi)容,能說(shuō)出電能的轉(zhuǎn)換,會(huì)用電能表測(cè)電能,并知道其參數(shù)的意義,準(zhǔn)確說(shuō)出電功意義及公式。知識(shí)點(diǎn):電能
1、看課本87頁(yè),寫(xiě)出下面例子中能量的轉(zhuǎn)化: 電燈:電能轉(zhuǎn)化為()電動(dòng)機(jī):電能轉(zhuǎn)化為()電熱器:電能轉(zhuǎn)化為()
2、請(qǐng)正確寫(xiě)出電能的兩個(gè)單位,并找出二者之間的關(guān)系,進(jìn)行有關(guān)的換算。1KW.h=()J 7.2x10J=()KW.h
知識(shí)點(diǎn):電能的計(jì)量
3、用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能,可以用什么來(lái)計(jì)量?()
4、仔細(xì)閱讀課本88頁(yè),對(duì)照電能表圖片,寫(xiě)出下面參數(shù)的物理意義。
220V表示:()20A表示:()“600revs/(kw·h)”表示:()
5、電能表可以計(jì)量一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能,你能讀出下面電能表的示數(shù)嗎?
知識(shí)點(diǎn):電功
6、電能可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程也可以說(shuō)是 的過(guò)程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功,即 是多少。
7、看課本,思考下面問(wèn)題:
電動(dòng)機(jī)工作時(shí),電能在轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的同時(shí),還有沒(méi)有其他形式的能的轉(zhuǎn)化?電爐子工作時(shí),能的轉(zhuǎn)化是怎樣的?
(提示: 如果電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作,我們用手摸一下,會(huì)感覺(jué)有點(diǎn)熱。)
8、閱讀教材90頁(yè)中的內(nèi)容,記住電功公式、單位、能用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算; 公式:()。
其中各量的單位分別是:U:();I:();t:()。
9、一個(gè)小燈泡的兩端加3V電壓時(shí),電流是0.1A,它在這種情況下通電10分鐘,電流做了多少功?消耗的電能是多少?
任務(wù)二:閱讀教材91--95頁(yè)中的內(nèi)容,能說(shuō)出電功率所表示的物理意義,并寫(xiě)出電功率的單位、公式;會(huì)運(yùn)用電功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算; 知識(shí)點(diǎn):電功率
1、電能表鋁盤轉(zhuǎn)的快,說(shuō)明電流做功快;鋁盤轉(zhuǎn)的慢,說(shuō)明電流做功慢;我們可以用電功率來(lái)表示電流做功的快慢。請(qǐng)看課本寫(xiě)出電功率的單位及單位之間的換算關(guān)系。單位:。
單位間的換算關(guān)系:。
2、閱讀課本92頁(yè)“小資料”,填寫(xiě)下面用電器的功率。
吸塵器()家用空調(diào)()電吹風(fēng)()手電筒()
電吹風(fēng)機(jī)功率為500W表示:該電吹風(fēng)正常工作時(shí),()內(nèi)消耗的電能是()。
3、閱讀教材92頁(yè),寫(xiě)出電功率的定義式:P=()
根據(jù)電能公式W=UIt及I=U/R可進(jìn)一步推導(dǎo)得出:P=(=()=()知識(shí)點(diǎn):千瓦時(shí) 4、1千瓦時(shí)可以看做電功率為1KW的用電器使用1h所消耗的電能。
5、某電飯煲的功率是800W,每天使用3小時(shí),一天消耗的電能是多少?
知識(shí)點(diǎn):額定電壓 額定功率
6、看教材94頁(yè),口答下面問(wèn)題:
一個(gè)標(biāo)有“36V 25W”的燈泡。把它分別接在36V、24V、40V的電路中發(fā)光情況如何?各自功率和25W之間的關(guān)系?
7、節(jié)能燈上標(biāo)著“220V 25W”,其中220V表示:,25W表示 ; 當(dāng)電壓是200V時(shí),功率
25W,燈泡發(fā)光暗淡;當(dāng)電壓是230V時(shí),功率 25W, 燈泡發(fā)光強(qiáng)烈。燈泡的亮度由它的實(shí)際功率決定。
任務(wù)三:閱讀教材99--101頁(yè)中的內(nèi)容,能舉例說(shuō)明什么是電流的熱效應(yīng);如何用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證;說(shuō)出焦耳定律的內(nèi)容及公式;會(huì)運(yùn)用焦耳定律公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算; 知識(shí)點(diǎn):電流的熱效應(yīng)
1、口述何為電流的熱效應(yīng)?電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?
2、看課本99頁(yè)演示實(shí)驗(yàn)的的內(nèi)容,記住實(shí)驗(yàn)的做法,完成下面題目:
(1)本實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察什么現(xiàn)象來(lái)判斷導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少?本實(shí)驗(yàn)采用了什么物理研究方法?
; ;(2)實(shí)驗(yàn)圖18.4-2中,保持 不變,改變,結(jié)論:。實(shí)驗(yàn)圖18.4-3中,保持 不變,改變,結(jié)論:。
知識(shí)點(diǎn):焦耳定律
3、焦耳定律公式:。
4、根據(jù)焦耳定律,請(qǐng)解釋下面現(xiàn)象:
電爐工作時(shí),為什么爐絲熱的發(fā)紅,而導(dǎo)線幾乎不熱?
5、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,那么Q W。
6、運(yùn)用公式 Q =I Rt進(jìn)行計(jì)算;
某電動(dòng)機(jī)工作電壓為380 V,工作時(shí)流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2 A,線圈內(nèi)阻1Ω,試求電動(dòng)機(jī)工作時(shí),線圈每分鐘產(chǎn)生多少熱量?
7、看課本101頁(yè),請(qǐng)舉出一些利用電熱、防止電熱的例子 2
第二部分:課中實(shí)施
(導(dǎo)入:從這節(jié)課開(kāi)始,我們將進(jìn)入第十七單元的復(fù)習(xí)。本單元復(fù)習(xí)共分三課時(shí),第一課時(shí)是電功、電功率基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí);第二課時(shí)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn);第三課時(shí)則進(jìn)行綜合復(fù)習(xí)?,F(xiàn)在,我們進(jìn)行第一課時(shí)的內(nèi)容。本節(jié)課共有3個(gè)任務(wù)。請(qǐng)同學(xué)們拿出預(yù)習(xí)學(xué)案,來(lái)看任務(wù)一。)
一、基礎(chǔ)知識(shí)梳理
任務(wù)一:閱讀教材87-90頁(yè)的內(nèi)容,能說(shuō)出電能的轉(zhuǎn)換,會(huì)用電能表測(cè)電能,并知道其參數(shù)的意義,準(zhǔn)確說(shuō)出電功意義及公式。
1、學(xué)生小組內(nèi)交流任務(wù)一的內(nèi)容。
2、展示:請(qǐng)一小組中的一人口述任務(wù)一第7題電動(dòng)機(jī)、電爐子能的轉(zhuǎn)化.請(qǐng)另一小組成員口述任務(wù)一第9題解題過(guò)程。
3、精講點(diǎn)撥:
(1)電動(dòng)機(jī)工作時(shí),大部分電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,還有一部分電能轉(zhuǎn)化成了電動(dòng)機(jī)的內(nèi)能。而電爐子消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,像電爐子這種用電器就是我們所說(shuō)的純電阻用電器。
(2)我們來(lái)看任務(wù)一第9題,在使用公式W=UIt時(shí),一定要注意單位的統(tǒng)一,U—V,I---A,t__S,W—J。
任務(wù)二:閱讀教材91--95頁(yè)中的內(nèi)容,能說(shuō)出電功率所表示的物理意義,并寫(xiě)出電功率的單位、公式;會(huì)運(yùn)用電功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;
1、學(xué)生小組內(nèi)交流任務(wù)二的內(nèi)容。
2、展示: 請(qǐng)小組內(nèi)一名同學(xué)口述任務(wù)二2題。
(教師點(diǎn)評(píng):用電器功率大說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能多,也就是我們平時(shí)常說(shuō)的費(fèi)電,上面四種用電器中空調(diào)功率最大,為了節(jié)約能源,我們應(yīng)盡量縮短教室內(nèi)開(kāi)空調(diào)的時(shí)間。)
展示:另一組兩名同學(xué)分別板書(shū)5題,可用兩種方式。
(請(qǐng)一名同學(xué)點(diǎn)評(píng)兩種方式的優(yōu)劣:此題功率用Kw、時(shí)間用h進(jìn)行計(jì)算比較好,可以簡(jiǎn)化計(jì)算,節(jié)省時(shí)間。)
展示:請(qǐng)小組內(nèi)一名同學(xué)口述第7題。
(教師點(diǎn)評(píng):用電器的額定功率只有一個(gè),但實(shí)際功率卻有無(wú)數(shù)個(gè)。)
3、精講點(diǎn)撥:
(1)幻燈片出示題目:如果把一個(gè)標(biāo)著“220V 40W”的節(jié)能燈,接在110伏電壓下,它的實(shí)際功率是多少?(學(xué)生自己思考完成,然后展示)
總結(jié):解決此類問(wèn)題,關(guān)鍵是求出電阻,因?yàn)殡娮枋且粋€(gè)不變的量,可作為求其他量的橋梁。需用到的公式一般是P= U/R及它的變形公式R= U/P。
22任務(wù)三:閱讀教材99--101頁(yè)中的內(nèi)容,能舉例說(shuō)明什么是電流的熱效應(yīng);如何用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證;說(shuō)出焦耳定律的內(nèi)容及公式;會(huì)運(yùn)用焦耳定律公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;
1、學(xué)生小組內(nèi)交流任務(wù)三的內(nèi)容。
2、展示:分別請(qǐng)小組中的一人板演6題.3、精講點(diǎn)撥:純電阻用電器可以用Q=W=UIt進(jìn)行計(jì)算;本題電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器,Q小于W,故只能用 Q =I Rt進(jìn)行計(jì)算。
二、反思拓展:
例
1、“6V3W”的小燈泡一個(gè),9伏的電源一個(gè)。要使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)在電路中連入一個(gè)多大的電阻?應(yīng)怎樣連接?這個(gè)電阻功率應(yīng)為多大? 學(xué)生先自己思考完成,然后小組交流,再展示。
分析:解決此問(wèn)題,應(yīng)先畫(huà)出電路圖進(jìn)行分析。根據(jù)串聯(lián)分壓,電流相等規(guī)律解題。解: I=P/U=3W/6V=0.5A U=9V-6V=3V R=U/I=3V/0.5A=6Ω P=UI=3V.0.5A=1.5W
下面,我們來(lái)看小燈泡和定值電阻一些物理量之間的關(guān)系:(學(xué)生填寫(xiě))小燈泡和定值電阻的電流之比:0.5A:0.5A=1:1 小燈泡和定值電阻的電阻之比:12Ω:6Ω=2:1 小燈泡和定值電阻的電壓之比:6V:3V=2:1 小燈泡和定值電阻的功率之比:3W:1.5W=2:1 小燈泡和定值電阻的電能之比:3J:1.5J=2:1
總結(jié):在串聯(lián)電路中,每個(gè)用電器的電壓之比、功率之比、消耗的電能之比都等于各自的電阻之比。
教師再次提問(wèn):當(dāng)3V電壓加在小燈泡兩端時(shí),它的實(shí)際功率是多少? P=U/R =(3V)/12Ω=0.75W
我們來(lái)分析一下,小燈泡功率與它兩端電壓之間的關(guān)系: 電壓之比:6V:3V=2:1 功率之比:3W:0.75W=4:1 結(jié)論:同一用電器,功率之比等于電壓之比的平方。
例
2、“220 V 1100 W”的小電爐子接在家庭電路中使用,求:(1)求此電爐子的電阻?
(2)半個(gè)小時(shí)內(nèi)它能放出多少焦耳的熱量?(3)如果實(shí)際電壓只有200V,求此時(shí)電爐子的實(shí)際功率。
(學(xué)生分析題目,確定解題思路,分組比賽求解)
分析:此題已知額定電壓220V,額定功率1100W,我們可以利用前面我們推導(dǎo)
2出來(lái)的公式R= U/P帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,從而求出電阻值。
電爐子是純電阻用電器,所以我們可以把求熱量轉(zhuǎn)化為求電功,簡(jiǎn)化計(jì)算。22 2因?yàn)殡姞t子的電阻是不變的,所以我們可以用公式P= U/R帶入電壓、電阻值進(jìn)行計(jì)算。
解:(1)R= U/P=(220V)/1100W=44Ω(2)Q=W=Pt=1100W.1800S= 1.98x10J(3)P=U/R =(200V)/44Ω=909W
三、系統(tǒng)總結(jié):
請(qǐng)同學(xué)們會(huì)顧本節(jié)內(nèi)容,進(jìn)行知識(shí)及物理學(xué)習(xí)方法的總結(jié)。第三部分:限時(shí)作業(yè)
《電功、電功率》復(fù)習(xí)限時(shí)作業(yè)(滿分10分,請(qǐng)同學(xué)們獨(dú)立完成,不可商量)
1.下列家用電器中有一個(gè)正常工作時(shí)電功率約為800W,則這個(gè)電器最有可能的是()(1分)
A 電冰箱 B 電視機(jī) C 電飯煲 D 手電筒
2、L1、L2、L3分別標(biāo)有“220V 100W”、“110V 100W”和“36V 100W”的字樣,它們都能正常發(fā)光,則()(2分)
A、L1亮 B、L2亮 C、L3亮 D、一樣亮
3、電燈燈絲斷了再搭起來(lái),則()(2分)A、燈泡變暗,因?yàn)樽柚翟龃蠖娏鳒p小。B、燈泡變亮,因?yàn)樽柚翟龃螅a(chǎn)生的熱量增大。
C、燈泡變亮,因?yàn)閿嗔说臒艚z再搭起來(lái),其阻值減小,通過(guò)燈絲的電流增大。根據(jù)P=UI可知,其功率增大。
D、燈泡亮度不變,因?yàn)殡娫措妷翰蛔儭?/p>
4.一個(gè)電能表上標(biāo)有“3000revs/(kw·h)”的字樣,現(xiàn)觀察電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn),那么消耗的電能為 Kw.h,合 J.(2分)
5、兩個(gè)定值電阻R1=3Ω,R2=6Ω,串聯(lián)接在9V的電源上。求:(3分)(1)通過(guò)R1、R2的電流I(2)R1、R2兩端的電壓U1、U2(3)R1、R2消耗的電功率P1、P2。
第三篇:中考物理總復(fù)習(xí)教案——電功和電功率
初三物理 “功和機(jī)械能”復(fù)習(xí)課案
1.功 力作用在物體上,并且使物體沿力的方向通過(guò)了一段距離。我們就說(shuō)力對(duì)物體做了功。功的單位是焦(耳)。
2.功率 描述做功快慢的物理量,單位時(shí)間所做的功叫功率。功率的單位是瓦(特)。
3.功的原理 使用機(jī)械時(shí)做的功,等于不用機(jī)械直接所做的功,也就是使用任何機(jī)械都不省功。
4.機(jī)械效率,有用功跟總功的比值。常用百分?jǐn)?shù)表示機(jī)械效率。
5.機(jī)械能,物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的量度,包括動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能等。
6.動(dòng)能 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
7.重力勢(shì)能 物體由于被舉高而具有的能。重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量 和被舉高的高度有關(guān)。
8.彈性勢(shì)能 物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能,彈性勢(shì)能與物體的彈性形變大小有關(guān)。
9.動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 在一定的條件下,動(dòng)能、勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,并且遵從一定的規(guī)律。
10.水能、風(fēng)能 流水和風(fēng)都是具有大量機(jī)械能的天然資源,可以用來(lái)為人類服務(wù)。
1.杠桿 在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。從支點(diǎn)到力作用線的距離叫力臂。
2.杠桿的平衡條件 動(dòng)力乘動(dòng)力臂等于阻力乘阻力臂,即F1L1=F2L2
3.滑輪 周邊有槽,可繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。定滑輪的轉(zhuǎn)軸固定,不省力,能改變力的方向。動(dòng)滑輪的轉(zhuǎn)軸隨物體移動(dòng),能省一半力,不改變力的方向。
4.輪軸 由軸和大輪組成,能省力和改變力的方向。
一、簡(jiǎn)單機(jī)械
1.為了省力,應(yīng)選用動(dòng)力臂長(zhǎng)、阻力臂短的杠桿,但使用這種杠桿時(shí),動(dòng)力通過(guò)的距離要比阻力通過(guò)的距離長(zhǎng);阻力臂長(zhǎng)的杠桿雖費(fèi)力,但使用時(shí),動(dòng)力通過(guò)的距離比阻力通過(guò)的距離小,工作方便,在使用杠桿時(shí),不能同時(shí)做到又省力,又少移動(dòng)距離。
2.輪軸是杠桿的變形。使用輪軸時(shí),動(dòng)力作用在輪上可省力。
3.使用定滑輪不省力,但可以改變力的方向;使用動(dòng)滑輪能省一半力;使用滑輪組時(shí),重物和動(dòng)滑輪的總重量由幾股繩子承擔(dān),提起重物所用的力就是總重量的幾分之一。
4.滑輪組中動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為m,當(dāng)繩的固定端系在動(dòng)滑輪的框架上時(shí),則“承擔(dān)重力”的繩子段數(shù)n=2m+1,當(dāng)繩的固定端系在定滑輪的框架上時(shí),則“承擔(dān)重量”的繩子段數(shù)n=2m。
二、功 機(jī)械能
1.力和在力的方向上移動(dòng)的距離是作功的兩大要素,缺一不可。沒(méi)有力也無(wú)所謂作功;雖有力的作用,但在力的作用方向上沒(méi)有移動(dòng)距離,這個(gè)力也沒(méi)有作功。
作用在物體上的力,使物體沿著力的方向移動(dòng)了一段距離,那么這個(gè)力就對(duì)物體作了功。
2.簡(jiǎn)單機(jī)械基本上可以分為二大類,一類稱為杠桿類機(jī)構(gòu)、如杠桿、滑輪、輪軸;另一類是斜面類機(jī)械,如斜面、螺旋等。這二類簡(jiǎn)單機(jī)械在不考慮無(wú)用功的情況下都可以用功的原理來(lái)研究。功的原理是機(jī)械的基本原理。它告訴我們,使用機(jī)械并不能省功。雖然不能省功,使用機(jī)械還是有很多好處的:有的可以省力,有的可以少移動(dòng)距離,有的可以改變力的方向使做功方便。
3.摩擦是普遍存在的,所以使用簡(jiǎn)單機(jī)械時(shí),不可避免地要克服摩擦阻力做功;簡(jiǎn)單機(jī)械本身有重量,在提起重物時(shí)又不可避免地要同時(shí)提起機(jī)械的一部分部件,克服這部分無(wú)用阻力要做功。所以,動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功(總功),除了包含有用功之外,還包括上述的額外功。有用功只占總功的一部分。有用功在總功里所占的百分比,叫做機(jī)械效率。
由于有用功總小于總功,所以,機(jī)械效率總小于1。
提高效率的方法:減小無(wú)用功便可提高機(jī)械效率。減少摩擦,減輕機(jī)械的重量這些都是減小無(wú)用功的辦法。
4.功和功率是意義不同的兩個(gè)物理量,因?yàn)樽龉Φ亩嗌俸妥龉Φ目炻遣煌模矬w做功多,其功率不一定大。同樣,功率大的物體也不一定做功多,因?yàn)樽龉Χ嗌俨粌H跟功率的大小有關(guān),還跟做功的時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān),功和功率的關(guān)系可表示為:W =Pt
5.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱機(jī)械能,它們是可以相互轉(zhuǎn)換的。如果沒(méi)有摩擦和其他阻力,也沒(méi)有外力作功,則在動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)換過(guò)程中,物體總的機(jī)械能保持不變,這就是機(jī)械能守恒定律。
6.功和能是密切聯(lián)系的物理量,能量是表示物體狀態(tài)的物理量,或者說(shuō)能量是狀態(tài)函數(shù)。能量的改變可以通過(guò)功定量地反映出來(lái),功是從量的方面去看運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。因此我們可以說(shuō)功是能量變化的量度。做功必然伴隨著能量的轉(zhuǎn)換及傳遞,但不做功,不能說(shuō)物體沒(méi)有能量。
7.由互相作用的物體的相對(duì)位置和它們之間的相互作用力的性質(zhì)決定的能量叫做勢(shì)能,根據(jù)物體與物體之間相互作用力的性質(zhì)的不同,力學(xué)中勢(shì)能有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能兩種。
第四篇:電功和電功率練習(xí)題
電功和電功率練習(xí)題
一、選擇題
1.一只斷燈絲的燈泡,搖接燈絲后使用,要比原來(lái)亮一些,這是因?yàn)闊艚z的 [ ]
A.電阻變小 B.電阻增大
C.電阻率減小 D.電阻率增大
2.兩個(gè)繞線電阻分別標(biāo)有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”,則它們的額定電流之比為 [ ]
3.將一根電阻絲接在某恒定電壓的電源兩端,電流做功的功率為P。若將該電阻絲均勻地拉長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍后再接入該電源。則它的功率為 [ ]
A.4P B.0.25P
C.16p D.0.125P
4.一根電阻絲在通過(guò)2C的電量時(shí),消耗電能是8J。若在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)4C的電量,則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能E分別為 [ ]
A.U=4V B.U=8V
C.E=16J D.E=32J
5.兩只燈泡分別接在兩個(gè)電路中,下列判斷正確的是 [ ]
A.額定電壓高的燈泡較亮
B.額定功率大的燈泡較亮
C.接在電壓高的電路兩端的那盞燈較亮
D.在電路中實(shí)際功率大的燈較亮
6.圖1中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路,測(cè)得它的兩端點(diǎn)a,b之間的電阻是R,在a,b之間加上電壓U,測(cè)得流過(guò)這電路的電流為I,則未知電路的電功率一定是: [ ]
C.UI D.I2R+UI
7.圖2中M,N接穩(wěn)壓電源,a,b間斷開(kāi)時(shí),Uab=120V,a,b間接入“220V,100w”的燈泡時(shí),Uab=110V.則此時(shí)電源輸入M、N的電功率為 [ ]
A.25W B.27.27W
C.102.27W D.2.27W
[ ]
A.公式①適用于任何電路的電功率
B.公式②適用于任何電路的電功率
C.公式①、②、③均適用于任何電路的電功率
D.以上說(shuō)法均不正確
9.一只電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同,都為 R。設(shè)通過(guò)它們的電流相同(電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)),則在相同的時(shí)間內(nèi) [ ]
A.電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱相等
B.電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率
C.電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓
D.電爐和電動(dòng)機(jī)兩端電壓相等
10.輸電線總電阻為r,輸送的電功率是P,送電電壓U,則用戶得到的功率為 [ ]
11.在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),每秒鐘內(nèi)電流做功和每秒鐘內(nèi)電樞上產(chǎn)生的熱量的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是 [ ]
A.電功等于電熱
B.電功等于電熱的0.24倍
C.電功等于電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功
D.電熱僅為電功的一部分
二、填空題
13.在一根導(dǎo)線兩端加上一定的電壓,每秒內(nèi)發(fā)出一定的熱量,今將這根導(dǎo)線均勻地拉長(zhǎng)為原來(lái)的n倍后,再加上同樣的電壓,則這根導(dǎo)線每秒所產(chǎn)生的熱量是原來(lái)的______倍。
14.相同材料制成的導(dǎo)線 A和B長(zhǎng)度相同。導(dǎo)線A的截面半徑是B
B
兩導(dǎo)線橫截面的電量之比為_(kāi)_____,電流對(duì)A和B兩導(dǎo)線做功之比為_(kāi)_____,A和B兩導(dǎo)線兩端的電壓之比為_(kāi)_____。
15.一個(gè)標(biāo)明“1kΩ,10W”的電阻,允許通過(guò)的最大電流為_(kāi)____,允許加在這個(gè)電阻兩端的最大電壓為_(kāi)_____。當(dāng)這個(gè)電阻兩端的電壓為40V時(shí),它消耗的實(shí)際功率為_(kāi)_____。(設(shè)電阻阻值不隨溫度變化)
16.“220V、5.5kW”的電動(dòng)機(jī),電阻為0.4Ω,它在正常工作時(shí)的電流為_(kāi)_____A,1s鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是______J,1s內(nèi)有______J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
三、計(jì)算題
18.某滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω、0. 2 A”字樣,現(xiàn)將固定端A和滑動(dòng)端P接在3V的電源上,并保持電壓不變,如圖5所示。在P由B端向A端滑動(dòng)過(guò)程中,AP段電阻允許消耗的最大功率是多少?這時(shí)AP段電阻值多大?
19.有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī),把它接入0.2V電壓的電路時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A,若把它接入2V電壓的電路中,電動(dòng)機(jī)正常工作,工作電流是1A。求:
(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率。
(2)如在正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大?(提示:電動(dòng)機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為純電阻用電器)
電功和電功率練習(xí)題答案
一、選擇題
1、A
2、C
3、B
4、BD
5、D
6、C
7、B
8、A
9、ABC
10、B
11、D
二、填空題
三、計(jì)算題 18、0.6W,15Ω 19、1.5W,8W
第五篇:中考物理電功和電功率知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
[電功和電功率]電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過(guò)程,電流做了多少功,就轉(zhuǎn)變成了多少其它形式的能。能量的轉(zhuǎn)化:電燈亮 電能轉(zhuǎn)化為熱能,再由一部分熱能轉(zhuǎn)為光能電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn): 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電池充電 電能轉(zhuǎn)化化學(xué)能
光電池工作:光能轉(zhuǎn)化為電能。電功:電流所做的功叫電功。計(jì)算公式:W=Uit
電流在某段導(dǎo)體上所做的功,等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。
功的單位:焦耳 度 1度=3.6*10^6焦耳電能表的作用:電能表是測(cè)量電器在某段時(shí)間內(nèi)所消耗電能的千瓦時(shí)數(shù)。電能表上“220V 5A”的意義是正常工作電壓是220伏,最大工作電流是5安電功率:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。
計(jì)算公式:P=UI
電功率等于電壓與電流的乘積.電功率是用來(lái)表示電流做功快慢的物理量。額定電壓:用電器正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓。
額定功率:用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。
在低于額定電壓下的電壓下工作的用電器不能發(fā)揮其實(shí)際功率。在高于額定電壓的電壓下工作的用電器容易被大電流燒毀。會(huì)畫(huà)用伏安法測(cè)定電燈泡功率的實(shí)驗(yàn)圖“PZ220-25”的意思是:普通照明燈泡,額定電壓220伏,額定功率:25瓦“PZ220-100”的燈泡在110伏的電壓下工作時(shí),電功率是多少?1840年英國(guó)物理學(xué)家焦耳推出了焦耳定律:
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比跟通電時(shí)間成正比。
計(jì)算公式:Q=IIRt電熱器的主要部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體是用電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲制成電熱器散熱的方法:1加散熱窗 2 加大散熱面積 3加大空氣流通