第一篇:电功、电功率、焦耳定律的教案示例
电功、电功率、焦耳定律的教案示例
一、教学目标
1.理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。2.了解实际功率和额定功率。3.了解电功和电热的关系。4.了解公式Q=I2Rt(P=I2R)和
5.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。
6.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。
二、重点、难点分析
1.教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。
2.难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识,接受起来比较困难。
三、主要教学过程
(一)提出问题,引入新课
1.通过前面的学习,可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动,电场力对定向移动的电荷做功吗?(做功,而且做正功)
2.电场力做功将引起能量的转化,电能转化为其他形式能,举出一些大家熟悉的例子。电能→机械能,如电动机。电能→内能,如电热器。电能→化学能,如电解槽。
本节课将重点研究电路中的能量问题。
(二)教学过程设计 1.电功
(1)定义:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。(2)实质:能量的转化与守恒定律在电路中的体现。电能通过电流做功转化为其他形式能。
上一章里学过电场力对电荷的功,若电荷q在电场力作用下从A搬至B,AB两点间电势差为UAB,则电场力做功W=qUAB。
对于一段导体而言,两端电势差为U,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功W=qU,在导体中形成电流,且q=It,(在时间间隔t内搬运的电量为q,则通过导体截面电量为q,I=q/t),所以W=qU=ItU。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。(3)表达式:W=IUt
说明:①表达式的物理意义:电流在一段电路上的功,跟这段电路两端电压、电路中电流和通电时间成正比。
②适用条件:I、U不随时间变化——恒定电流。
(4)单位:电流单位用安培(A),电压单位用伏(V),时间单位用秒(s),则电功的单位是焦耳(J)。(5)电功率
物理意义:一段电路上功率,跟这段电路两端电压和电路中电流成正比。
②单位:功的单位用焦耳(J),时间单位用秒(s),功率单位为瓦特(W)。
1W=1J/s
这里应强调说明:推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质,电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者,这里W=IUt是电场力做功,是消耗的总电能,也是电能所转化的其他形式能量的总和。
电流在通过导体时,导体要发热,电能转化为内能。这就是电流的热效应,描述它的定量规律是焦耳定律。
学生一般认为,W=IUt,又由欧姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,电流做这么多功,放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误,可让学生思考并找出来。
错在Q=W,何以见得电流做功全部转化为内能增量?有无可能同时转化为其他形式能? 英国物理学家焦耳,经过长期实验研究后提出焦耳定律。2.焦耳定律——电流热效应
(1)内容:电流通过导体产生的热量,跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。(2)表达式:Q=I2Rt
对于导体而言,根据欧姆定律,U=IR,所以Q=I2Rt=I· IRt=IUt=W,电流做功完全用来生热,电能转化为内能。
(3)说明:焦耳定律表明,纯电阻电路中电流做功完全转化为内能,同时,有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加,且电热Q=I2Rt。
(4)简单介绍产生焦耳热的原因:
金属中自由电子在电场力作用下定向移动,由于电场做功,电子动能增加,但不断地与晶格(原子核点阵)碰撞,不断把能量传给晶格,使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧,从而温度升高。
(5)纯电阻电路中的电功和电功率
①电功Q=W=I2Rt,对所有电路中电阻的生热都适用。
率都适用。
结合纯电阻电路欧姆定律U=IR
3.非纯电阻电路中的电功和电功率(以含电动机电路为例)
非纯电阻电路中,电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例,电动机电路如图所示,电动机两端电压为U,通过电动机电流为I,电动机线圈电阻为R,则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt,电动机线圈电阻生热Q=I2R0t,电动机还对外做功,把电能转化为机械能,W'=W—Q=IUt-I2R0t,W'是电动机输出的机械能。
这是一个非纯电阻电路,可满足U=IR0,且W'>0,则有U>IR0。
考虑每秒钟内能量转化关系,即功率,只要令上述各式中t=1s即可,可得总功率P总=IU,电热功率P热=I2R0,输出功率P出,三者关系是P总=P热+P出,即P出=IU=I2R。4.额定功率和实际功率
为了使用电器安全、正常地工作,对用电器工作电压和功率都有规定数值。(1)额定功率:用电器正常工作时所需电压叫额定电压,在这个电压下消耗的功率称额定功率。一般说来,用电器电压不能超过额定电压,但电压低于额定电压时,用电器功率不是额定功率,而是实际功率。
(2)实际功率P=IU,U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。
(三)复习巩固
某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以 v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中电流I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s2)。(4Ω)
(北京二中 范京)
第二篇:《电功 电功率》复习教案
《电功、电功率》复习课教学设计 【教学目标】 ●知识与技能
1、通过复习记住电能的单位;能准确说出电功的定义,会熟练写出电功计算公式。
2、通过复习能说出电功率所表示的物理意义,并写出电功率的单位、公式; 会运用公式进行简单计算;能说出额定电压、额定功率的定义;并会根据实际电压求出实际功率;
3、通过复习能举例说明什么是电流的热效应;如何用实验进行验证;说出焦耳定律的内容及公式;会运用焦耳定律公式进行有关计算; ●过程与方法
1、通过回顾复习,理顺知识结构,对电功、电功率知识的理解系统化、条理化,进一步提高归纳总结能力;
2、通过课堂探究、训练,通过生活中各种与电功率、焦耳定律有关的现象,结合所学过的知识,学生能够熟练地运用所学知识解决实际问题。●情感态度与价值观
1、培养实事求是的科学态度。
2、养成乐于学习的精神,树立理论联系实际研究物理的作风。【重点与难点】
教学重点:对电功率概念的理解及与电功率有关的计算 教学难点:电功率的计算; 【教学具】 多媒体课件等。
【教学方法】讲授法 讨论法 分组学习法 【教学过程】
第一部分: 电功、电功率复习学案 学习目标:
2、通过复习记住电能的单位;能说出测量电能的仪器,并说出其参数的意义;能准确说出电功的定义,会用电功公式进行简单计算。
2、通过复习能说出电功率所表示的物理意义,并写出电功率的单位、公式; 会运用公式进行简单计算;能说出额定电压、额定功率的定义;
3、通过复习能举例说明什么是电流的热效应;说出焦耳定律的内容及公式;会运用焦耳定律公式进行简单计算;
学习重点:对电功率的理解及与电功率有关的计算 学习难点:电功率的有关计算;
一、仔细阅读课本,回忆所学知识,形成本单元知识网络。(个人完成后,小组交流,进行完善。)
二、基础知识梳理
任务一:阅读教材87-90页的内容,能说出电能的转换,会用电能表测电能,并知道其参数的意义,准确说出电功意义及公式。知识点:电能
1、看课本87页,写出下面例子中能量的转化: 电灯:电能转化为()电动机:电能转化为()电热器:电能转化为()
2、请正确写出电能的两个单位,并找出二者之间的关系,进行有关的换算。1KW.h=()J 7.2x10J=()KW.h
知识点:电能的计量
3、用电器在一段时间内消耗的电能,可以用什么来计量?()
4、仔细阅读课本88页,对照电能表图片,写出下面参数的物理意义。
220V表示:()20A表示:()“600revs/(kw·h)”表示:()
5、电能表可以计量一段时间内消耗的电能,你能读出下面电能表的示数吗?
知识点:电功
6、电能可以转化成其他形式的能量。电能转化为其他形式的能的过程也可以说是 的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即 是多少。
7、看课本,思考下面问题:
电动机工作时,电能在转化成机械能的同时,还有没有其他形式的能的转化?电炉子工作时,能的转化是怎样的?
(提示: 如果电动机长时间工作,我们用手摸一下,会感觉有点热。)
8、阅读教材90页中的内容,记住电功公式、单位、能用公式进行简单计算; 公式:()。
其中各量的单位分别是:U:();I:();t:()。
9、一个小灯泡的两端加3V电压时,电流是0.1A,它在这种情况下通电10分钟,电流做了多少功?消耗的电能是多少?
任务二:阅读教材91--95页中的内容,能说出电功率所表示的物理意义,并写出电功率的单位、公式;会运用电功率公式进行简单计算; 知识点:电功率
1、电能表铝盘转的快,说明电流做功快;铝盘转的慢,说明电流做功慢;我们可以用电功率来表示电流做功的快慢。请看课本写出电功率的单位及单位之间的换算关系。单位:。
单位间的换算关系:。
2、阅读课本92页“小资料”,填写下面用电器的功率。
吸尘器()家用空调()电吹风()手电筒()
电吹风机功率为500W表示:该电吹风正常工作时,()内消耗的电能是()。
3、阅读教材92页,写出电功率的定义式:P=()
根据电能公式W=UIt及I=U/R可进一步推导得出:P=(=()=()知识点:千瓦时 4、1千瓦时可以看做电功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。
5、某电饭煲的功率是800W,每天使用3小时,一天消耗的电能是多少?
知识点:额定电压 额定功率
6、看教材94页,口答下面问题:
一个标有“36V 25W”的灯泡。把它分别接在36V、24V、40V的电路中发光情况如何?各自功率和25W之间的关系?
7、节能灯上标着“220V 25W”,其中220V表示:,25W表示 ; 当电压是200V时,功率
25W,灯泡发光暗淡;当电压是230V时,功率 25W, 灯泡发光强烈。灯泡的亮度由它的实际功率决定。
任务三:阅读教材99--101页中的内容,能举例说明什么是电流的热效应;如何用实验进行验证;说出焦耳定律的内容及公式;会运用焦耳定律公式进行简单计算; 知识点:电流的热效应
1、口述何为电流的热效应?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
2、看课本99页演示实验的的内容,记住实验的做法,完成下面题目:
(1)本实验中,通过观察什么现象来判断导体产生热量的多少?本实验采用了什么物理研究方法?
; ;(2)实验图18.4-2中,保持 不变,改变,结论:。实验图18.4-3中,保持 不变,改变,结论:。
知识点:焦耳定律
3、焦耳定律公式:。
4、根据焦耳定律,请解释下面现象:
电炉工作时,为什么炉丝热的发红,而导线几乎不热?
5、电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,那么Q W。
6、运用公式 Q =I Rt进行计算;
某电动机工作电压为380 V,工作时流过电动机的电流为2 A,线圈内阻1Ω,试求电动机工作时,线圈每分钟产生多少热量?
7、看课本101页,请举出一些利用电热、防止电热的例子 2
第二部分:课中实施
(导入:从这节课开始,我们将进入第十七单元的复习。本单元复习共分三课时,第一课时是电功、电功率基础知识复习;第二课时复习实验;第三课时则进行综合复习。现在,我们进行第一课时的内容。本节课共有3个任务。请同学们拿出预习学案,来看任务一。)
一、基础知识梳理
任务一:阅读教材87-90页的内容,能说出电能的转换,会用电能表测电能,并知道其参数的意义,准确说出电功意义及公式。
1、学生小组内交流任务一的内容。
2、展示:请一小组中的一人口述任务一第7题电动机、电炉子能的转化.请另一小组成员口述任务一第9题解题过程。
3、精讲点拨:
(1)电动机工作时,大部分电能转化成机械能,还有一部分电能转化成了电动机的内能。而电炉子消耗的电能全部转化成了内能,像电炉子这种用电器就是我们所说的纯电阻用电器。
(2)我们来看任务一第9题,在使用公式W=UIt时,一定要注意单位的统一,U—V,I---A,t__S,W—J。
任务二:阅读教材91--95页中的内容,能说出电功率所表示的物理意义,并写出电功率的单位、公式;会运用电功率公式进行简单计算;
1、学生小组内交流任务二的内容。
2、展示: 请小组内一名同学口述任务二2题。
(教师点评:用电器功率大说明单位时间内消耗的电能多,也就是我们平时常说的费电,上面四种用电器中空调功率最大,为了节约能源,我们应尽量缩短教室内开空调的时间。)
展示:另一组两名同学分别板书5题,可用两种方式。
(请一名同学点评两种方式的优劣:此题功率用Kw、时间用h进行计算比较好,可以简化计算,节省时间。)
展示:请小组内一名同学口述第7题。
(教师点评:用电器的额定功率只有一个,但实际功率却有无数个。)
3、精讲点拨:
(1)幻灯片出示题目:如果把一个标着“220V 40W”的节能灯,接在110伏电压下,它的实际功率是多少?(学生自己思考完成,然后展示)
总结:解决此类问题,关键是求出电阻,因为电阻是一个不变的量,可作为求其他量的桥梁。需用到的公式一般是P= U/R及它的变形公式R= U/P。
22任务三:阅读教材99--101页中的内容,能举例说明什么是电流的热效应;如何用实验进行验证;说出焦耳定律的内容及公式;会运用焦耳定律公式进行简单计算;
1、学生小组内交流任务三的内容。
2、展示:分别请小组中的一人板演6题.3、精讲点拨:纯电阻用电器可以用Q=W=UIt进行计算;本题电动机是非纯电阻用电器,Q小于W,故只能用 Q =I Rt进行计算。
二、反思拓展:
例
1、“6V3W”的小灯泡一个,9伏的电源一个。要使灯泡正常发光,应在电路中连入一个多大的电阻?应怎样连接?这个电阻功率应为多大? 学生先自己思考完成,然后小组交流,再展示。
分析:解决此问题,应先画出电路图进行分析。根据串联分压,电流相等规律解题。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,我们来看小灯泡和定值电阻一些物理量之间的关系:(学生填写)小灯泡和定值电阻的电流之比:0.5A:0.5A=1:1 小灯泡和定值电阻的电阻之比:12Ω:6Ω=2:1 小灯泡和定值电阻的电压之比:6V:3V=2:1 小灯泡和定值电阻的功率之比:3W:1.5W=2:1 小灯泡和定值电阻的电能之比:3J:1.5J=2:1
总结:在串联电路中,每个用电器的电压之比、功率之比、消耗的电能之比都等于各自的电阻之比。
教师再次提问:当3V电压加在小灯泡两端时,它的实际功率是多少? P=U/R =(3V)/12Ω=0.75W
我们来分析一下,小灯泡功率与它两端电压之间的关系: 电压之比:6V:3V=2:1 功率之比:3W:0.75W=4:1 结论:同一用电器,功率之比等于电压之比的平方。
例
2、“220 V 1100 W”的小电炉子接在家庭电路中使用,求:(1)求此电炉子的电阻?
(2)半个小时内它能放出多少焦耳的热量?(3)如果实际电压只有200V,求此时电炉子的实际功率。
(学生分析题目,确定解题思路,分组比赛求解)
分析:此题已知额定电压220V,额定功率1100W,我们可以利用前面我们推导
2出来的公式R= U/P带入数据进行计算,从而求出电阻值。
电炉子是纯电阻用电器,所以我们可以把求热量转化为求电功,简化计算。22 2因为电炉子的电阻是不变的,所以我们可以用公式P= U/R带入电压、电阻值进行计算。
解:(1)R= U/P=(220V)/1100W=44Ω(2)Q=W=Pt=1100W.1800S= 1.98x10J(3)P=U/R =(200V)/44Ω=909W
三、系统总结:
请同学们会顾本节内容,进行知识及物理学习方法的总结。第三部分:限时作业
《电功、电功率》复习限时作业(满分10分,请同学们独立完成,不可商量)
1.下列家用电器中有一个正常工作时电功率约为800W,则这个电器最有可能的是()(1分)
A 电冰箱 B 电视机 C 电饭煲 D 手电筒
2、L1、L2、L3分别标有“220V 100W”、“110V 100W”和“36V 100W”的字样,它们都能正常发光,则()(2分)
A、L1亮 B、L2亮 C、L3亮 D、一样亮
3、电灯灯丝断了再搭起来,则()(2分)A、灯泡变暗,因为阻值增大而电流减小。B、灯泡变亮,因为阻值增大,产生的热量增大。
C、灯泡变亮,因为断了的灯丝再搭起来,其阻值减小,通过灯丝的电流增大。根据P=UI可知,其功率增大。
D、灯泡亮度不变,因为电源电压不变。
4.一个电能表上标有“3000revs/(kw·h)”的字样,现观察电能表的转盘转了300转,那么消耗的电能为 Kw.h,合 J.(2分)
5、两个定值电阻R1=3Ω,R2=6Ω,串联接在9V的电源上。求:(3分)(1)通过R1、R2的电流I(2)R1、R2两端的电压U1、U2(3)R1、R2消耗的电功率P1、P2。
第三篇:高二物理教案恒定电流--“电功和电功率_焦耳定律
电功和电功率 焦耳定律
【教学结构】
一、电功
电功,电功率、电热是本章书的重要概念,也是学生学习的难点,教学过程中必须给以足够的重视。
1.复习电场力做功:W=Uq,U为电场中两点间电势差,在电路中即为导体两端电压,q为电量,电路中为流过导体截面电量。
2.电功:电流做的功简称电功。导体两端加上电压,导体内建立电场,在电场力作用下自由电子定向移动,形成电流,电场力做功,又说成电流做功。
W=UIt,电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。
3.电流做功,把电能转化为其它形式的能
(1)电流通过纯电阻(电灯,电炉子等)电路做功,把电能转化为内能。(2)电流通过电解液做功,把电能转化为化学能。
(3)电流通过电动机做功,把电能一部分转化为内能,一部分转化为机械能。
二、电功率
1.定义:电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率,用p表示电功率则 pW=UIt,p的单位:瓦特W,U:伏特V
I:安培A。
2.物理意义:电功率表示电流做功的快慢,亦为单位时间电流做的功。灯越亮电功率越大。
3.额定电压:用电器安全正常工作的最大电压。日常照明灯泡额定电均为220V,机床上用的灯泡额定电压为36V。
额定功率:用电器安全正常工作的最大功率。照明灯泡上标有220V 60W,60W即为额定电功率。额定电功率是根据用电器自身结构而决定的。
4.注意区别额定功率和实际功率。
实验:把“220V 30W”和“220V 100W”的灯泡并联在220V电路上和串联后接入220V电路上,观察灯泡发光情况,并接在220V电路上时,两个灯的电压都是额定电压,电功率均为额定功率,100W的灯比30W的灯亮很多,串联后接在220V电路上,观察到的现象是两个灯都不如并联时亮,且30W灯比100W灯亮,由此可知:①两个灯的电功率都不是额定功率,都小于额定功率,应称为实际消耗功率,②额定功率大的灯实际消耗功率不一定大,应由灯两端实际电压和流过灯的实际电流决定。
三、焦耳定律
1.定义:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比
即:Q=I2Rt
单位:Q:焦耳J
I:安培A R:欧姆Ω
t秒s 2.纯电阻电路 电路中只含有纯电阻元件,电动W=UIt=Q
U2t
∵U=IR∴Q=I2Rt=R,注意:此关系只适用纯电阻电路。
电流通过纯电阻电路做功,把电能转化为内能,而产生热量,电功又称为电热。
3.含有电动机的电路,不是纯电阻电路。电功W=UIt
电流通过电动机做功,把电能一部分转化为内能,绝大部分转化为机械能。
电动机线圈有电阻R,电流通过而产生热,Q=I2Rt不等于UIt,而只是UIt的一部分。原因是对于非纯电阻U≠IR且U>IR。
转化为机械能部分:UIt-I2Rt=转化的机械能 即电动机输出的机械能。
实际需要更多的是:发热功率:I2R 转化为机械能功率UI-I2R,目前是我们计算电动输出机械功率的唯一方法。
4.含有电解液的电路:电流做功把电能转化为化学能
电流做功可把电能转化为内能、机械能、化学能等,只有把电能转化为内能的电功叫电热,转化其它形式能均不能称为电热。
【课余思考】
1.写出在纯电阻电路中计算电功、电功率的公式。写出发热功率公式。2.焦耳定律计算的Q,就是电功对吗?为什么? 3.电动机输出的机械功、机械功率如何计算?
【解题点要】
例一.一条电阻丝加上电压U后,经t s后放出热量为Q,若得电阻丝截成等长的三段并且关联在一起,再加上电压U,需经多长时间放出热量仍为Q?
解:电阻丝是纯电阻,计算热量三个公式都适用,结合题目给定的条件,电U2tR压不变,使用,Q=,计算方便。
U21t设电阻丝电阻为R,Q=R,截成等三段,每段电阻为3R,并联后电阻为∴
U2U2t'tRR9,则Q=R9t't9。
例二.用6600V和用220V两种电压输电,若输送功率相同,输电线的长短,粗细和电阻率都相同,用低压输电与用高压输电,在输电线上损失的功率之比是()
A 1:900
B 900:1
C 1:30
D 30:1 解:输电线是纯电阻,在输电线上损失的功率是发热功率,P损=I2R 输送电流强度由输送功率和输送电压决定,设输送功率为P,高压输电时电流为
I高=P/6600,低压输电时电流为I低=P/220,由于输送电线长短,粗细和电阻率都相同,它们输电阻相同,都为R,则
p低p高6600290022
21应选B I低R(p6600)R220I2高R(p220)2R解答本题时必须注意输送电流I
UR,输送电压U应是输电线上电压与用电器上电压之和,故此输送电流的正确计算成为解答此种类型题的关键之一。
例三.A、B、C三个电阻的U—I图象如图1所示,若三个电阻加相同电压,则
的功率最大,若三个电阻通过相同的电流强度,则
的功率最大。
U2P=R,可在电解:第一空的解答:对于纯电阻,压一定的情况下,电功率跟电阻成反比,电阻最小的电
功率最大,而电阻的确定要依据图象决定,斜率最小的图象所表示的电阻越小,所以RA>RB>RC,电阻C的电功率最大。
第二个空的解答:P=I2R,三个电阻通过电流相等,电功率与电阻成正比,电阻大,功率大,电阻A的电功率最大。
例四.一台直流电动机的额定电压为U,额定功率是P,电动机内电枢导线的电阻为R,那么它正常工作时的电流强度是()
A、等于U/R
B、等于P/U
C、大于U/R
D、大于P/U
解:含电动机电路不是纯电阻电路,U>IR,所以A,C选项不正确,电动机的额定功率P是电动机的输出的机械功率,而电路给电动机的输入功率P′=IU,P'P'所以I=U,选项B不正确。因为P′-P热=P,且I=U,所以选项D是正确的。
在含电动机的电路中,电路给电动机输入功率P′,电动机输出机械功率P,电动机的发热功率P热是三个关键,概念,必须搞清楚,P′=IU,P热=I2R,它们之间的关系是P=P′-I2R。
例五.一台电阻为2Ω的电动机,接在110V电路中工作时,通过电动机的电流强度为10A,求这台电动机消耗的电功率,发热功率,转化成机械功率,电动机的效率。
解:电动机消耗电功率即电路输入给电动机的功率
P′=IU=10×110=1100W。
发热功率:P热=I2R=102×2=200W
转化成机械功率:P=P′-P热=1100-200=900W
P900100%100%82%1100
机械效率:η=P'
【同步练习】
1.一台电动机输出功率是10KW,这表明这台电动机正常工作时()
A.每秒钟消耗电能10KW B.每秒钟对外做功10KW C.每秒钟对外做功10J D.每秒钟对外做功1000J 2.额定电压为U,额定功率为P的电灯,接在电压为U′(U′
A.U′P/U
B.UP/U′
C.(U′/U)2P
D.(U/U′)2P 3.风力发电机的风轮旋转时扫过的面积为S,当地风速为υ,如果该发电机把通过风轮的风的部分动能转化为电能,设风能的利用率为η,空气的密度为p,则风力发电机的功率为()
A.pSυ3 η/B.pSυ2η/2
C.pSυ3/2η
D.pSυ2η/4 4.一只“220V 100W”电灯,220V、100W分别表示电压和电功率的 值,它的电阻为
Ω,正常工作时的电流强度为
A,若电阻不变接入110V的电路中,则实际电流为
A,实际功率为
W,一般只要该灯泡未损坏,它的额定电压,电流,功率是
(填会或不会)改变。
5.如图2所示为用直流电动机提升重物的装置,重物m=50kg,电源电压为U=110V不变,不计各种摩擦,当电动机以υ=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=5A,试求电动机电枢线圈电阻R。
【参考答案】
1.D
2.C
3.A
4.额定
484 0.45 0.227 25 不会
5.4.4Ω
第四篇:电功和电功率练习题
电功和电功率练习题
一、选择题
1.一只断灯丝的灯泡,摇接灯丝后使用,要比原来亮一些,这是因为灯丝的 [ ]
A.电阻变小 B.电阻增大
C.电阻率减小 D.电阻率增大
2.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”,则它们的额定电流之比为 [ ]
3.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 [ ]
A.4P B.0.25P
C.16p D.0.125P
4.一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 [ ]
A.U=4V B.U=8V
C.E=16J D.E=32J
5.两只灯泡分别接在两个电路中,下列判断正确的是 [ ]
A.额定电压高的灯泡较亮
B.额定功率大的灯泡较亮
C.接在电压高的电路两端的那盏灯较亮
D.在电路中实际功率大的灯较亮
6.图1中虚线框内是一个未知电路,测得它的两端点a,b之间的电阻是R,在a,b之间加上电压U,测得流过这电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是: [ ]
C.UI D.I2R+UI
7.图2中M,N接稳压电源,a,b间断开时,Uab=120V,a,b间接入“220V,100w”的灯泡时,Uab=110V.则此时电源输入M、N的电功率为 [ ]
A.25W B.27.27W
C.102.27W D.2.27W
[ ]
A.公式①适用于任何电路的电功率
B.公式②适用于任何电路的电功率
C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D.以上说法均不正确
9.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为 R。设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同的时间内 [ ]
A.电炉和电动机产生的电热相等
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
10.输电线总电阻为r,输送的电功率是P,送电电压U,则用户得到的功率为 [ ]
11.在电动机正常工作时,每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系,下列说法中正确的是 [ ]
A.电功等于电热
B.电功等于电热的0.24倍
C.电功等于电动机输出的机械功
D.电热仅为电功的一部分
二、填空题
13.在一根导线两端加上一定的电压,每秒内发出一定的热量,今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,再加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍。
14.相同材料制成的导线 A和B长度相同。导线A的截面半径是B
B
两导线横截面的电量之比为______,电流对A和B两导线做功之比为______,A和B两导线两端的电压之比为______。
15.一个标明“1kΩ,10W”的电阻,允许通过的最大电流为_____,允许加在这个电阻两端的最大电压为______。当这个电阻两端的电压为40V时,它消耗的实际功率为______。(设电阻阻值不随温度变化)
16.“220V、5.5kW”的电动机,电阻为0.4Ω,它在正常工作时的电流为______A,1s钟内产生的热量是______J,1s内有______J的电能转化为机械能。
三、计算题
18.某滑动变阻器上标有“20Ω、0. 2 A”字样,现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上,并保持电压不变,如图5所示。在P由B端向A端滑动过程中,AP段电阻允许消耗的最大功率是多少?这时AP段电阻值多大?
19.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。求:
(1)电动机正常工作时的输出功率。
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)
电功和电功率练习题答案
一、选择题
1、A
2、C
3、B
4、BD
5、D
6、C
7、B
8、A
9、ABC
10、B
11、D
二、填空题
三、计算题 18、0.6W,15Ω 19、1.5W,8W
第五篇:电功和电功率习题课教案示例
电功和电功率习题课教案示例
(一)教学目的
1.掌握电功、电功率、焦耳定律及它们的公式的运用。
2.通过习题的练习,帮助学生深化概念,并能灵活运用电学公式解决一些综合问题,从而提高分析问题解决问题的能力。
(二)教具
写有例题的小黑板。(或用幻灯把例题打出)
(三)教学过程
例1:一只“220V40W”的灯泡,求:①灯泡正常发光时的电阻值。②灯泡正常发光时通过的电流。③每天开灯4小时,一个月(按3O天计算)消耗多少度电?④若把此灯泡接入110伏的电路中,它的实际功率是多大?
③W=Pt=0.04千瓦×4×30时=4.8千瓦·时(度)。
例题小结:通过此题练习,练习由额定状态求I额、R、W、P实,掌握电功、电功率公式的运用。
例2:有两个电阻R1=10欧,R2=20欧。第一次把它们并联在电压为3伏的电源上,第二次把它们串联在电压为3伏的电源上,求每一次在R1、R2上所消耗的电功率。
例题小结:通过此题练习告诉学生,要正确理解电功率的两个导出
解决问题较为方便。串联时通过两个用电器的电流相等,所以电阻
解决问题较为方便。并联时两个用电器两端电压相同,所以电阻小的实际功率大。
例3:将标有“6V”字样的小灯泡L、定值电阻R1、10伏的电源和变阻器R′按图1甲连接,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为1A;按图1乙连接,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为8伏,求小灯泡的电阻和额定功率各是多少?
分析与解:图乙:由于灯泡正常发光,电压表示数为8伏,灯两端的电压是6伏,R1两端的电压就是2伏。
图甲:由于灯正常发光,L与R1并联,就有I额+I1=1安和
I额=0.25安
例题小结:①求小灯泡的电阻,在知道灯泡额定电压的情况下,必
例5:现给你一电源(电压未知),已知一电阻为R的电灯泡L1,电流表、滑动变阻器、开关各一个和导线若干。请你用上述材料测定电灯泡L2的实际功率,①试画出测试的电路图。②写出实验步骤。③写出L2的功率计算式。
解:①电路图如图所示。
②实验步骤:
a.按图连接电路。b.闭合开关用电流表分别测出通过
L1、L2的电流I1、I2。C.计算出P2。
③P2=UI2=U1I2=I1RI2=I1I2R。
例题小结:①求解此题要用到欧姆定律,串、并联电路和电功率的知识。通过此题可培养学生综合运用这些知识的能力。②滑动变阻器可控制灯泡两端电压,保护灯泡不被损坏。
(四)说明
1.这节课采用让学生自己分析、动脑、动口、动手,教师多加引导的教学方法。小黑板每挂出一个例题,在教师引导下,师生共同分析:解此题的关键是什么,运用到哪些概念、公式等。理清解题的思路,然后请同学上黑板解题,解题完成后,由学生自己小结,通过解此题有哪些收获,最后教师归纳小结。
2.这节课建议在复习了电功、电功率和焦耳定律等有关知识后再上。例4较难,教师可根据自己学生情况作舍、取。