高二物理教案:电功率

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第一篇:高二物理教案:电功率

高二物理教案:电功率

【摘要】步入高中,相比初中更为紧张的学习随之而来。在此高二物理栏目的小编为您编辑了此文:高二物理教案:电功率希望能给您的学习和教学提供帮助。

本文题目:高二物理教案:电功率

一、电功和电功率

1.电功是指__________的功,电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的________、电路中的________和________三者的乘积,表达式W=________.2.电功率是指____________________________,P=________=________.二、焦耳定律和热功率

1.在一段只有电阻元件的纯电阻电路中,电场力所做的功W等于电流通过这段电路时发出的________,即Q=W=__________,由欧姆定律U=IR,热量Q=________,这就是焦耳定律.2.一段电路因发热而消耗的功率P热=______,称为热功率.纯电阻电路上的热功率可表示为P热=__________.3.如果不是纯电阻电路,电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能、化学能等,这时的电功仍然等于______,电阻上产生的热量仍为______,此时电功比电阻上产生的热量______.三、闭合电路中的功率

1.EI=U外I+U内I,反映了闭合电路中的能量转化关系.__________表示电源提供的电功率,________和________分别表示外电路和内电路上消耗的电功率.公式表明,电源提供的能量一部分消耗在______上,转化为其他形式的能量;另一部分消耗在________上,转化为内能.2.电动势反映了电源把______________ ______转化为电能的能力.当电源流过单位电时,若电源电动势越大,则电源提供的__________越大,电源把其他形式的能转化为电能的能力越强.一、电功和电功率

[问题情境]

在日常生活中,经常会用到家用小电器,例如电吹风、电熨斗等,它们都会分为几档,像电吹风可以吹凉风、暖风和热风.你知道如何计算它们消耗的电能吗?

1.电流做功的实质是什么?

2.设加在一段电路两端的电压为U,流过电路的电流为I,试推导电流做功的表达式.[要点提炼]

1.电功的计算式:______________.2.电功率的计算式:____________.二、焦耳定律和热功率 [问题情境]

随着家用电器的增多,特别是空调,电热器等大功率用电器的使用,引发的火灾事故越来越多.据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的.电流通过导体为什么会发热,产生的热量与哪些因素有关呢?

1.什么样的电路是纯电阻电路?

2.电功和电热相等吗?

3.比较非纯电阻电路中电功与电热的关系.[要点提炼]

1.焦耳定律的表达式:____________.2.电功与电热的关系:纯电阻电路中:________________,非纯电阻电路中: __________.三、闭合电路中的功率

[问题情境]

1.闭合电路中电源电动势和内、外电压的关系是怎样的.2.推导闭合电路中能量的转化关系并解释各项的物理意义.[

[要点提炼]

1.闭合电路中的能量转化关系:______________,对于纯电阻电路该式可写为______.2.电动势反映了电源把________________转化为____________的能力.[问题延伸]

1.什么是电源的输出功率?在一个闭合回路中电源的输出功率与外电阻之间有怎样的关系(纯电阻电路)?

2.电源的效率如何计算?它与外电阻有怎样的关系?

例1 有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A.若把它接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1 A.(1)求电动机正常工作 时的输出功率.(2)若在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?

变式训练1 某吸尘器中的电动机线圈电阻为1,接在220 V的直流电压下,工作电流为1 A,则吸尘器消耗的电功率为________;发热损耗的功率为________;转化为机械能的功率为________.例2 图1

如图1所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,则:(1)电源的输出功率P出是多大?

(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?

变式训练2 电路图如图2甲所示,图乙中的图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象,滑动变阻器的最大阻值为15,定值电阻R0=3.图2

(1)当R为何值时,R0消耗的功率最大?最大值为多少?

(2)当R为何值时,电源的输出功率最大 ?最大值为多少?

思路点拨 求解本题应把握以下三点:

(1)由U-I图象求电源的电动势和内阻.(2)电路中的电流最大时,R0消耗的功率最大.(3)利用电源有最大输出功率的条件,求电源的最大输出功率.【即学即练】

1.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是()

A.Q=UIt B.Q=I2Rt

C.Q=U2Rt D.W=Pt

2.一台电动机的输出功率是10 kW,这表明该电动机工作时()

A.每秒消耗10 kW电能

B.每秒对外做10 kW功

C.每秒消耗10 kJ电能

D.每秒对外做10 kJ功

3.电动机的电枢阻值为R,电动机正常工作时,两端的电压为U,通过的电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是()

A.电动机消耗的电能为UIt

B.电动机消耗的电能为I2Rt

C.电动机线圈产生的热量为I2Rt

D.电动机线 圈产生的热量为U2tR

4.电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐变小的过程中,下列说法错误的是()

A.路端电压一定逐渐变小

B.电源的输出功率一定逐渐变小

C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大

D.电源的输出电流一定变大

高二物理教案:电功率参考答案

课前自主学习

一、1.电流所做 电压U 电流I 通电时间t UIt

2.单位时间内电流所做的功 Wt UI

二、1.热量Q UIt I2Rt 2.Q/t I2R

3.UIt I2Rt 大

三、1.EI U外I U内I 外电路 内电路

2.其他形式的能量 电功率

核心知识探究

一、[问题情境]

1.因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的,电流做的功,实质上是电场力对自由电荷做功.2.推导:t时间内流过电路的电荷总量q=It,电场力移动电荷做的功为W=qU,所以t时间内电流做功W=UIt.[要点提炼]

1.W=UIt 2.P=UI

二、[问题情境]

1.只含白炽灯、电炉等电热元件的电路是纯电阻电路.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.2.在纯电阻电路中,两者相等;在非纯电阻电路中,两者不相等.3.非纯电阻电路中,电能一部分转化为内能,其他部分转化为机械能、化学能等其他形式的能,这时电功仍然等于UIt,电热仍为I2Rt,此时电功大于电热.[要点提炼]

1.Q=I2Rt 2.W=Q WQ

三、[问题情境]

1.E=U内+U外

2.根据E=U内+U外可得EI=U内I+U外I,式中EI表示电源提供的电功率,U外I表示外电路上消耗的电功率;U内I表示内电路上消耗的电功率.[要点提炼]

1.EI=U内I+U外I EI=I2r+I2R

2.其他形式 的能 电能

[问题延伸]

1.电源的输出功率是指外电路消耗的功率.当外电路为纯电阻电路时,(1)电源的输出功率

P出=I2R=E2R+r2R=E2RR-r2+4Rr=E2R-r2R+4r,由此可知当R=r时,电源有最大输出功率P出max=E24r.(2)P出与外电阻R的函数关系图象如图所示,从图中看出当Rr时,若R增大,P出减小.对一个确定的电源,除R=r外,外电阻 有两个值对应的输出功率相等,即(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2,化简后得到这两个阻值的关系为R1R2=r2.2.=P出P=IUIE=UE=IRIR+r=RR+r=11+rR,可见,外电阻R越大,电源的效率越高,当电源有最大输出功率时,=50%,此时电源的效率并不是最高.解题方法探究

例1(1)1.5 W(2)8 W

解析(1)电动机不转时,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能完全转化为内能,此时电动机可看做纯电阻电路,则R=UI=0.5

当 加电压为2 V、电流为1 A时,电动机正常工作,有机械能输出,此时电动机为非纯电阻电路,消耗的电能等于转化的机械能和内能之和.转化的热功率为P热=I2R =0.5 W

总功率P总=UI=2 W,则输出功率P出=P总-P热=1.5 W.(2)若在电动机正常工作时被卡住,电动机无机械能输出,看做纯电阻电路,此时的电热功率为:

P热=U2R=220.5 W=8 W.变式训练1 22 0 W 1 W 219 W

例2(1)4 W(2)2 W

解析(1)根据题意,从图线A可读出

E=3 V,r=EI=36 =0.5.从图线B可读出R=UI=1.由电源E=3 V,r=0.5 与电阻R=1 组成的闭合电路中,I=ER+r=31.5 A=2 A,则P出=I2R=4 W.(2)P内=I2r=2 W.变式训练2(1)0 10.9 W

(2)4.5 13.3 W 即学即练

1.B [A、D两选项适合于任何电路电功的计算.B选项适合于任何电路电热的计算.C选项只适合于纯电阻电路电热的计算.]

2.D [输出功率是指电动机单位时间内对外所做的功,D项正确.]

3.AC [电动机 为非纯电阻元件,由电功、电热的计算公式知A、C正确.]

4.B [外电路的电阻逐渐变小的过程中,由U外=RR+rE知,路端电压一定逐渐变小.内电压变大,输出电流一定变大,电源内部消耗的电功率一定逐渐变大,但输出功率不一定变大.]

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第二篇:高二物理教案14.4.电功 电功率.doc

学习资 料

电功

电功率

一、教育目标

1.理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义。2.了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。

二、重点、难点、疑点及解决办法 1.重点

电功、电功率的概念的理解及有关计算。2.难点

对电路中的能量转化关系,缺乏感性认识。3.疑点

有的学生认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的亮。4.解决办法

①通过实物展示,使学生理解电能与其他形式能的转化,加强电路中能量转化的感性认识。

②通过演示实验,使学生理解用电器的实际功率和额定功率的区别。

三、教具准备

灯泡“3.8V 0.3A”、灯泡“220V 40W”、灯泡“220V 100W”、伏特表、电流表。

滑动变阻器(1.5A 50Ω)、电源(6-8V)、电键、电吹风(带有“220V 40W”标记)

四、教学步骤 1.新课引入

在高一我们已经知道,能量是以不同的形式存在的,不同形式的能量可以相互转化,请同学们举出电能转化为其他形式能的例子。

电能→机械能,如电风扇、电吹风 电能→内能,如电热器电熨斗、电饭堡 电能→化学能,如电解槽 能量的相互转化是如何实现的?

能量的相互转化是通过做功来实现的,功是能转化的量度。

以上资料均从网络收集而来

学习资 料

对于电能转化为其他形式的能,又是什么力做功来实现的?如何来计算这种功的大小呢?让我们一起来学习电功、电功率这一节内容。

2.新课教学

什么是电功?其计算公式如何?是如何得到的?

在导体的两端加上电压,导体内建立了电场。自由电子在电场力的作用下定向移动,电场力对自由电子做了功,这个功简称为电功,通常说成电流做的功。

对一段导体而言,两端的电势差为U,把电荷q从一端搬到另一端,电场力做功W=qU,若在导体中形成电流I,则q=It(在时间t内,搬运的电量为q)

∴W=qU=UIt就是电功的表达式

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的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

(2)适用条件 I、U不随时间变化——恒定电流

(3)单位 W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒 即1J=1V·A·s(4)实质 电能转化为其他形式的能,是通过电功来实现的。电流做了多少功,就有多少的电能转化为其他形式的能。

什么是电功率,电功率的计算公式如何?是如何得到的? 电功率是表示电流做功快慢的物理量。即 p=W/t=UIt/t=UI 说明(1)表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

(2)适用条件 U、I不随时间变化

(3)单位 P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培 即 1W=1J/s(4)实质 表示电能转化为其他能的快慢程度。

由公式P=UI可知,随着U、I的增大,P也将增大,P是否可以无限增大呢? 首先我们要弄清额定功率和实际功率的概念。

额定功率 是指用电器在额定电压下工作的功率,是用电器正常工作的最大功率。

实际功率 是指用电器在实际电压下工作的实际的功率。

以上资料均从网络收集而来

学习资 料

电路图中各元件,小灯泡标有“3.8V 0.3A”标记。出示画有右图的幻灯片,引导学生按电路图接好电路

(提醒学生注意伏特表、安培表的正负极及滑动变阻器的接法)讲清实验目的是测量小灯泡在不同的电压下工作的实际功率。

调节滑动变阻器,使伏特表读数分别为2.0V、3.0V和3.8V观察灯泡亮度的变化,并在图中记下安培表的对应值,请计算这三次的小灯泡的电功率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是小灯泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的电压下工作的实际功率,在这三种情况下,灯泡都能正常工作。

②由计算可知P1<P2<P3,而灯泡的亮度也逐渐变亮,可见灯泡的亮度由实际功率判断。

③小灯泡上的标记“3.8V 0.3A”指的是小灯泡的额定电压和额定电流。可见P3是这只小灯泡的额定功率,当U=3.8V时,灯泡的实际功率等于额定功率。

出示220V 100W、220V、40W灯泡,并说明“100W40W”分别是它们的额定功率。说明一般家用电器的额定功率,如电吹风“220V 400W”、白炽灯“220V60W”、空调“220V 2马力”、“220V 1马力5马力”,饮水机(制冷500W、制热100W),电饭褒“220V 1200W”等,提醒学生节约用电、节约电能。

是不是额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮呢?

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学习资 料

出示“3.8V 0.3A”灯泡和“2.5V 0.3A”小灯泡,计算它们额定电功率分别为P1=3.8×0.3W=1.14W,P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的灯泡接入电路,使伏特表示数为2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小灯泡接入电路,使伏特表示数2.5V,观察灯泡的明亮程度。

灯泡明亮程度由其实际功率决定,与额定功率无关。加给用电器的电压,可不可以超过额定电压呢?

继续做上述实验,减少变阻器的阻值,观察伏特表、安培表的示数和小灯泡的亮度,当伏特表的读数约为5.2V时,小灯泡熄灭。

加在小灯泡的电压比额定电压大不多时,随着电压的增大,灯泡越来越亮,说明灯泡的实际功率超过了额定功率,并在逐渐增大。当电压增到一定值时,灯丝被烧断。

实验说明,加给用电器的电压不应超过额定电压,否则就有可能使用电器损坏。从这个实验中我们得到什么启示?

我们在使用电器时候,一定要先检查用定电压是否符合额电电压,保证用电安全。

五、总结、扩展

通过本节课的学习我们掌握电功、电功率的概念及计算方法,并应对额定功率和实际功率有进一步的了解。

例题 不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V 2A”的灯泡。1)其额定电压额定功率是多少?

2)当接在110V的电压下时,其实际功率为多少? 3)当接在440V的电压下时,其实际功率为多少? 解

由P额=U额I额=220×2=440W R=U额/I额=220/2=110Ω 2)当U=110V时

由P=UI=U2/R=1102/110=110W 3)当U=440V时

∵超过额定电压一倍,故灯泡已烧坏 ∴P=0

六、板书设计

第五节

电功

电功率

一、电功、电场力做的功(电流做的功)

以上资料均从网络收集而来

学习资 料

W=UIt

物理意义

电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流,和通电时间成正比。

二、电功率

电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值 P=UI

物理意义

一段电路上的电功率,跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

三、额定功率和实际功率

额定功率

用电器正常工作的最大的功率 实际功率

用电器实际工作的功率

以上资料均从网络收集而来

第三篇:电功率的计算物理教案

知识目标

1.会根据用电器的额定电压、额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻.2.理解计算实际功率的思路.能力目标

培养学生审题能力和初步综合运用学过的电学知识解题的能力.情感目标

使学生获得解决实际用电的初步知识.教学建议 教材分析

有关电功率的计算涉及的物理量较多,综合性较强,而且灵活性强,对学生来说有一定难度.本节习题课就是要帮助学生解决问题.教师在选择例题时应精心选择,要有目的性,如:课本上的例题1要解决的问题是要学生学会在使用电功率的公式时,应注意公式各个量的对应关系,熟悉电功率公式,为下道例题做铺垫.例题2的目的是要学生掌握解电功率习题的思路,抓住解题中的变量和不变量,其中不变量在初中就是电阻不变.电压变电功率、电流变.教材(人教版)中的例题2没有从最简便的方法解题突出了电功率的决定式的作用.重点·难点·疑点及解决办法

理解计算实际功率的思路.教法建议

有关电功率的计算涉及的物理公式较多对初中学生来说,有一定难度.在讲例题前可以帮助学生复习一下电功率的公式和欧姆定律的公式.讲例题前应给学生一定的思考时间,要在教会学生独立思考上下功夫.鼓励学生一题多解,教师也应在一体多变上下功夫.计算涉及的物理量比较多,题目的难度比较大.解题时要认真审题,理清解题思路,挖掘题目中的隐含条件,加深对额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的认识和理解,提高运用知识的能力,弄清串、并联电路中电功率的特点,加深对计算过程中必须对各物理量一一对应的重要性的认识.明确目标

会根据用电器的额定电压、额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻.

培养学生的审题能力.

理解计算实际功率的思路.培养学生的审题能力,通过一题多解、一题多变,训练学生思维的灵活性.

培养学生运用电功率知识解决实际问题的能力.

进一步理解计算实际功率的思路.

培养归纳解题思路的能力.

教学设计方案

重难点:重点电功率公式的运用,难点是灵活运用电功率、欧姆定律公式解决问题.教学过程:

一.引入新课

方案一.复习引入新课

问:(1)欧姆定律的内容是什么?

(2)串联电路的电流、电压、电阻有什么特点?

(3)什么叫电功?什么叫电功率?

(4)用电器在什么情况下正常工作?

(5)实际功率和额定功率之间有什么关系?

方案二:直接引入课题

二.进行新课

解决问题:

1)已知用电器铭牌,求用电器正常工作时,电流.2)已知用电器铭牌,求用电器实际工作时,电压或电流或功率.3)电功率在串联、并联电路中的应用.例1:课本中的[例题1].例题小结:

① 若已知用电器的额定状态,可求出用电器正常工作时的电流i=p额/u额和用电器的电阻r = u额2/p额.(一般地说,应当把用电器上所标明的额定条件,理解为给出了用电器的电阻.不考虑温度对电阻的影响.)

② 额定电压相同的灯泡,额定功率大的灯泡电阻小,灯丝粗.分析:当电灯两端电压发生变化时,可认为灯丝的电阻没有改变,根据欧姆定律i=u/r可知,i随u的变化而变化,所以灯泡实际发出的功率也变化.解题思路:

① 根据额定状态求出灯泡的电阻.② 根据i=u/r求出灯泡在新电压上的电流.③ 根据p=ui求出新电压下的功率.请两位同学上黑板分别算出灯泡在210伏和230伏电压下的功率p1和p2,其他同学在课堂作业本上解此题.讨论:本题还有没有其他解法?学生回答,教师指出:用比例法p1∶p额 =(u12∶u额)2求p1较为方便.例题小结:

① 用电器的实际功率是随着它两端的实际电压的改变而改变的;

② 求实际功率的思路.例3:将灯l1(pz220-25)和灯l2(pz220-60)并联接在220伏的电压上再将它们串联接在220伏的电路上,两种情况下哪盏灯泡亮些?为什么?

分析:要判断两灯的亮与暗,只要比较二灯的实际功率大小就可以了.解:并联时,每盏灯的实际电压均为220伏,则其实际功率就等于灯的额定功率,因此可直接判断出灯l1比灯l1亮.串联时,因每盏灯两端的电压均小于220伏,所以两灯均不能正常发光,根据例1的结果知道,灯l1的电阻r1大于灯l2的电阻r2,又因为两盏灯串联,所以通过它们的电流一样大.因此可根据p = ui = i2r判断出p1>p2,l1这盏灯亮些.例题小结:在并联电路中,电阻大的用电器消耗电功率小;在串联电路中,电阻大的用电器消耗的电功率大.例4:标有“6v 3w”的小灯泡能不能直接接到9伏的电源上?若要使小灯泡接上后正常发光,应怎么办?

分析:学生根据已有的知识不难判断,因为9伏已大于灯泡的额定电压6伏,如果直接接上去,因实际功率比额定功率大得多,灯泡会烧坏,所以不能直接接入.若要接,应和灯泡串联一个电阻r再接入,让电阻r分担3伏的电压.解:不能直接接入.应和一个阻值是r的电阻串联后再接入.i = i额 = p额/ u额 = 3瓦/6伏 = 0.5安.∴r =(u6伏)/0.5安=6欧.讨论此题还有哪些方法求r.例题小结:当加在用电器两端的实际电压比额定电压大许多时,用电器可能会烧坏,应和它串联一个电阻再接入.探究活动

【课题】观察比较两只灯泡灯丝的粗细,判断额定功率的大小.【组织形式】学生分组或个人 【活动方式】

1.提出问题

2.仔细观察

3.讨论分析

第四篇:高二物理教案

写一份优秀教案是设计者教育思想、智慧、动机、经验、个性和教学艺术性的综合体现。下面是小编为大家搜集整理出来的有关于高二物理教案范文,希望可以帮助到大家!

《库仑定律》

【课 题】人教版《普通高中课程标准实验教科书物理(选修3—1)》第一章第二节《库仑定律》

【课 时】1学时

【三维目标】

知识与技能:

1、知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;

2、会用库仑定律进行有关的计算;

3、知道库仑扭称的原理。

过程与方法:

1、通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;

2、通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。

情感、态度和价值观:

1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;

2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。

【教学重点】

1、建立库仑定律的过程;

2、库仑定律的应用。

【教学难点】

库仑定律的实验验证过程。

【教学方法】

实验探究法、交流讨论法。

【教学过程和内容】

<引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。

<库仑定律的发现>

活动一:思考与猜想

同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。

早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。

(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?

在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。

(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?

请学生根据自己的生活经验大胆猜想。

<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系

实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。

(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?

这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。

(问题3)静电力F与r,q之间可能存在什么样的定量关系?

你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)

活动二:设计与验证

<实验方法>

(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?

控制变量法——(1)保持q不变,验证F与r2的反比关系;

(2)保持r不变,验证F与q的正比关系。

<实验可行性讨论>、困难一:F的测量(在这里F是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)

困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究F与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)

(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。

——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)

(追问)现在,你有什么想法了吗?

<实验具体操作>定量验证

实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。

<得出库仑定律>同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展史上,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。

启示一:类比猜想的价值

读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是最具有创造力的思维活动。

然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”

启示二:实验的精妙

1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)

<讲解库仑定律>

1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2.数学表达式:

(说明),叫做静电力常量。

3.适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);

(2)静止的;(3)点电荷。

(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:

<达标训练>

例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)

(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?

(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。

例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)

(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。

<本堂小结>(略)

<课外拓展>

1、课本第8页的“科学漫步”栏目,介绍的是静电力的应用。你还能了解更多的应用吗?

2、万有引力与库仑定律有相似的数学表达式,这似乎在预示着自然界的和谐统一。课后请同学查阅资料,了解自然界中的“四种基本相互作用”及统一场理论。

《气体的等温变化》

教学内容:人教版的普通高中课程标准实验教科书选修3—3教材第八章气体第一节气体的等温变化。

教学设计特点:突出物理规律形成的感性基础和理性探索的有机结合;通过问题驱动达成教目标的有效实现;重视物理从生活中来最终回到生活中去。

1.教学目标1、1知识与技能

(1)知道什么是等温变化;

(2)掌握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。

(3)理解等温变化的P—V图象与P—1/V图象的含义,增强运用图象表达物理规律的能力;

1、2过程与方法

带领学生经历探究等温变化规律的全过程,体验控制变量法以及实验中采集数据、处理数据的方法。

1、3情感、态度与价值观

让学生切身感受物理现象,注重物理表象的形成;用心感悟科学探索的基本思路,形成求实创新的科学作风。

2、教学难点和重点

重点:让学生经历探索未知规律的过程,掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系,理解 p—V 图象的物理意义。

难点:学生实验方案的设计;数据处理。

3、教具:

塑料管,乒乓球、热水,气球、透明玻璃缸、抽气机,u型管,注射器,压力计。

4、设计思路

学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念,生活中也有热胀冷缩的概念,但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不清楚的。新课程理念要求我们,课堂应该以学生为主体,强调学生的自主学习、合作学习,着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示实验,让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系;然后与学生一道讨论实验方案,确定实验要点,接着师生一道实验操作,数据的处理,得出实验结论并深入讨论,最后简单应用等温变化规律解决实际问题。

5.教学流程:(略)

6.教学过程

6、l课题引入

演示实验:变形的乒乓球在热水里恢复原状

乒乓球里封闭了一定质量的气体,当它的温度升高,气体的压强就随着增大,同时体积增大而恢复原状。由此知道气体的温度、体积、压强之间有相互制约的关系。本章我们研究气体各状态参量之间的关系。

对于气体来说,压强、体积、温度与质量之间存在着一定的关系。高中阶段通常就用压强、体积、温度描述气体的状态,叫做气体的三个状态参量。对于一定质量的气体当它的三个状态参量都不变时,我们就说气体处于某一确定的状态;当一个状态参量发生变化时,就会引起其他状态参量发生变化,我们就说气体发生了状态变化。这一章我们的主要任务就是研究气体状态变化的规律。

出示课题: 第八章 气体

师问:同时研究三个及三个以上物理量的关系,我们要用什么方法呢?请举例说明。

生:控制变量法

比如要研究压强与体积之间的关系,需要保持质量和温度不变,再如要研究气体压强与温度之间的关系,需要保持质量和体积不变。

师:我们这节课首先研究气体的压强和体积的变化关系。

我们把温度和质量不变时气体的压强随体积的变化关系叫做等温变化。出示本节课题:

第一节 气体的等温变化6、2 新课进行

一、实验探究

1、学生体验压强与体积的关系得出定性结论

全体同学体验: 每个同学用力在口腔中摒住一口气,然后用手去压脸颊,你会怎么样,思考为什么?

小组体验:每桌同学用一只小的注射器体验:一个同学用手指头封闭一定质量的气体,另一个同学缓慢压缩气体,体积减小时第一个同学的手指有什么感觉,说明什么呢?反之当我们拉动活塞增大气体体积时,手指有什么感觉,说明什么呢?要求学生体验并说出自己的感觉和结论(即压缩气体,体积减小,压强增大;反之,体积增大压强减小)

2、猜想

引导学生猜想:我们猜想:在一般情况下,一定质量的气体当温度不变时,气体的压强和体积之间可能有什么定量关系呢?

学生:压强与体积成反比例关系(从最简单的定量关系做起)

师:一定质量的气体在发生等温变化时压强与体积是否是成反比例的关系,需要我们进一步研究、这节课我们用实验探究这一课题。

3、实验验证:

(1)实验设计:

首先,要求学生完整的复述我们的实验目的:探究一定质量的气体在温度不变情况下压强与体积之间的定量关系、要求学生根据放在桌上的器材,思考试验方案,并思考以下几个问题:

问题1:本实验的研究对象是什么?如何取一定质量的气体?实验条件是什么?如何实现这一条件?

学生讨论回答:研究对象是一定质量的气体,用活塞封闭一定质量的气体在注射器内以获取,实验条件是气体质量不变,气体温度不变;活塞加油增加密闭性,推拉活塞改变体积和压强;不用手握注射器;缓慢推拉活塞,稳定后再读数。

(或者有其他的实验方案)

问题2: 数据收集 本实验中应该要收集哪些数据? 用什么方法测量?

学生:要收集气体的不同压强和体积,用气压计可以测量压强,注射器上面的读数可以得到体积。

问题3:数据处理 怎样处理上述数据才能得到等温条件下压强与体积之间的正确关系呢?(学生讨论并回答)

学生:常用数据处理办法有计算法,图象法等。

老师:能不能说得更具体一点呢?

学生:就是先把V和P乘起来,看看各组的乘积是否相等(或者近似相等),从而得到结论;图像法就是以V为横坐标,P为纵坐标,在用描点作图法,把得到的数据作到坐标系中,再连线,看图像的特点,从而得到两者的定量关系。

再让一个学生把我们刚才分析得到的比较好的实验方法再复述,然后师生互助完成实验。

2、实验过程:

师生共同完成实验: 老师推、拉活塞,一名学生读取数据,另一名学生设计记录表格并记录数据。

数据处理:①简单计算 找压强和体积之间的关系

②学生描绘图象(提示作P—V图像)能否得出结论?

总结提问:各小组是如何处理数据的,结论如何?(实物投影展示)

问题4:若P—V图象为双曲线的一支,则能说明P与V成反比。但能否确定我们做出就一定是是双曲线的一支呢?(还是猜测)我们怎样进一步P和V之间的关系呢?

教师:有一种思想叫做转化的思想。若P—V图象为一双曲线,那么P—1/V图象是什么样子?(过原点的一条直线)那我们就再作一条P—1/V图象看看吧!

(师)计算机拟合:把P—V图象转化为P—1/V图象。我们看到一定质量的气体,在温度不变的情况下,P—1/V图象是一条(几乎)过原点的直线,表明压强与体积成反比。

(三)实验结论:在误差允许的范围内,一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积成反比。(学生叙述)

师:大家看到我们作出来的这条直线,还不是很准确,大家可以分析在实验过程中有哪些地方可能引起实验误差?

学生讨论分析产生误差的原因、早在17世纪,英国科学家玻意耳和法国科学家马略特分别通过更严谨的实验研究得出了这个结论,被称为玻意耳定律。

二、玻意耳定律

1、内容:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。

2、公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分别为气体在两个状态下的压强和体积)

3、图象:P—1/V图象:过原点的直线——等温线

P—V图象:双曲线的一支——等温线

三、拓展思考

问题5:在同一温度下,取不同质量的同种气体为研究对象,PV乘积C一样吗?即对不同的气体,C是一个普适常量吗?(学生思考不能求解或回答不一样)

师问:怎样才能得到正确的结果呢?(猜想—实验验证)

学生:改变气体的质量用同样的方法重新测量,测量数据记录在同一表格中,通过简单的计算就能得到结果。

结论:不一样。质量越大,PV乘积越大。P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率越大。

问题6:取相同质量的同种气体,在不同温度下,作出的P—V图象是否一样?(学生猜想——验证)

结论:不一样。温度较高时,PV乘积较大,P—V图象离坐标轴越远,P—1/V图象斜率较大。

四、玻意耳定律的应用之定性解释:

问题一:气球涨大视频。学生分析。

问题二:小实验。装水的瓶子下有小洞,当盖子打开时水会喷出,然后合上盖子则水就不会持续地流出了。

解释:盖子打开时,小孔上方的压强始终大于外面的压强,所以水会喷出,当盖子盖上时,水的上方被封闭了一定质量的气体,当有水流出后,瓶中空气的体积变大,根据波意耳定律压强变小,当孔上方压强小于外部大气压时,水就流不出去了。

五.课堂小结

1、方法 ①研究多变量问题时用控制变量法

②实验探究方法:猜想——验证——进一步猜想——再验证——得到结论

2、知识 玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的条件下压强P与体积V成反比。

六.教学后记:

1.课堂上让学生从自身体验开始,充分参与科学探究的全过程,熟悉科学探究未知世界的一般流程,并坚持渗透实事求是和精益求精的科学精神。

2.教学中对应用数学方法处理物理数据,从而得出简洁的物理学规律的过程,让学生多练习多体验,以使学生真正掌握,并且多给时间让学生从图像中找出规律,以提高学生认识图像与应用图像分析问题的能力。

3.教学中学生参与小实验及视频材料能很好地吸引学生的注意力,提高教学的有效性。

4、物理来源于社会生活实践,反之也能解释自然界及生活和生产中的相关现象,有效杜绝物理和生活相脱节的现象发生、也有利于学生正确物理观的形成。

《简谐运动的描述》

1、理解振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。

2、了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意义。

3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。

4、理解简谐运动图象的物理意义,会根据振动图象判断振幅、周期和频率等。

重点难点:对简谐运动的振幅、周期、频率、全振动等概念的理解,相位的物理意义。

教学建议:本节课以弹簧振子为例,在观察其振动过程中位移变化的周期性、振动快慢的特点时,引入描绘简谐运动的物理量(振幅、周期和频率),再通过单摆实验引出相位的概念,最后对比前一节得出的图象和数学表达式,进一步体会这些物理量的含义。本节要特别注意相位的概念。

导入新课:你有喜欢的歌手吗?我们常常在听歌时会评价,歌手韩红的音域宽广,音色嘹亮圆润;歌手王心凌的声音甜美;歌手李宇春的音色沙哑,独具个性……但同样的歌曲由大多数普通人唱出来,却常常显得干巴且单调,为什么呢?这些是由音色决定的,而音色又与频率等有关。

1、描述简谐运动的物理量

(1)振幅

振幅是振动物体离开平衡位置的①最大距离。振幅的②两倍表示的是振动的物体运动范围的大小。

(2)全振动

振子以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程称为③全振动,这一过程是一个完整的振动过程,振动质点在这一振动过程中通过的路程等于④4倍的振幅。

(3)周期和频率

做简谐运动的物体,完成⑤全振动的时间,叫作振动的周期;单位时间内完成⑥全振动的次数叫作振动的频率。在国际单位制中,周期的单位是⑦秒,频率的单位是⑧赫兹。用T表示周期,用f表示频率,则周期和频率的关系是⑨f=。

(4)相位

在物理学中,我们用不同的⑩相位来描述周期性运动在各个时刻所处的 不同状态。

2、简谐运动的表达式

(1)根据数学知识,xOy坐标系中正弦函数图象的表达式为 y=Asin(ωx+φ)。

(2)简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式为 x=Asin(ωt +φ),其中 A代表简谐运动的振幅,ω叫作简谐运动的“圆频率”,ωt+φ代表相位。

1、弹簧振子的运动范围与振幅是什么关系?

解答:弹簧振子的运动范围是振幅的两倍。

2、周期与频率是简谐运动特有的概念吗?

解答:不是。描述任何周期性过程,都可以用这两个概念。

3、如果两个振动存在相位差,它们振动步调是否相同?

解答:不同。

主题1:振幅

问题:(1)同一面鼓,用较大的力敲鼓面和用较小的力敲鼓面,鼓面的振动有什么不同?听上去感觉有什么不同?

(2)根据(1)中问题思考振幅的物理意义是什么?

解答:(1)用较大的力敲,鼓面的振动幅度较大,听上去声音大;反之,用较小的力敲,鼓面的振动幅度较小,听上去声音小。

(2)振幅是描述振动强弱的物理量,振幅的大小对应着物体振动的强弱。

知识链接:简谐运动的振幅是物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱和能量,它不同于简谐运动的位移。

主题2:全振动、周期和频率

问题:(1)观察课本“弹簧振子的简谐运动”示意图,振子从P0开始向左运动,怎样才算完成了全振动?列出振子依次通过图中所标的点。

(2)阅读课本,思考并回答下列问题:周期和频率与计时起点(或位移起点)有关吗?频率越大,物体振动越快还是越慢?振子在一个周期内通过的路程和位移分别是多少?

(3)完成课本“做一做”,猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?假如我们能看清楚振子的整个运动过程,那么从什么位置开始计时才能更准确地测量振动的周期?为什么?

解答:(1)振子从P0出发后依次通过O、M'、O、P0、M、P0的过程,就是全振动。

(2)周期和频率与计时起点(或位移起点)无关;频率越大,周期越小,表示物体振动得越快。振子在一个周期内通过的路程是4倍的振幅,而在一个周期内的位移是零。

(3)影响弹簧振子周期的因素可能有振子的质量、弹簧的劲度系数等;从振子经过平衡位置时开始计时能更准确地测量振动周期,因为振子经过平衡位置时速度最大,这样计时的误差最小。

知识链接:完成全振动,振动物体的位移和速度都回到原值(包括大小和方向),振动物体的路程是振幅的4倍。

主题3:简谐运动的表达式

问题:阅读课本有关“简谐运动的表达式”的内容,讨论下列问题。

(1)一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了全振动?

(2)若采用国际单位,简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式x=Asin(ωt+φ)中ωt+φ的单位是什么?

(3)甲和乙两个简谐运动的频率相同,相位差为,这意味着什么?

解答:(1)相位每增加2π就意味着完成了全振动。

(2)ωt+φ的单位是弧度。

(3)甲和乙两个简谐运动的相位差为,意味着乙(甲)总是比甲(乙)滞后个周期或次全振动。

知识链接:频率相同的两个简谐运动,相位差为0称为“同相”,振动步调相同;相位差为π称为“反相”,振动步调相反。

1、(考查对全振动的理解)如图所示,弹簧振子以O为平衡位置在B、C间做简谐运动,则()。

A、从B→O→C为全振动

B、从O→B→O→C为全振动

C、从C→O→B→O→C为全振动

D、从D→C→O→B→O为全振动

【解析】选项A对应过程的路程为2倍的振幅,选项B对应过程的路程为3倍的振幅,选项C对应过程的路程为4倍的振幅,选项D对应过程的路程大于3倍的振幅,又小于4倍的振幅,因此选项A、B、D均错误,选项C正确。

【答案】C

【点评】要理解全振动的概念,只有振动物体的位移与速度第同时恢复到原值,才是完成全振动。

2、(考查简谐运动的振幅和周期)周期为T=2 s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是60 cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为()。

A、15次,2 cm B、30次,1 cm

C、15次,1 cm D、60次,2 cm

【解析】振子完成全振动经过轨迹上每个位置两次(除最大位移处外),而每次全振动振子通过的路程为4个振幅。

【答案】B

【点评】一个周期经过平衡位置两次,路程是振幅的4倍。

3、图示为质点的振动图象,下列判断中正确的是()。

A、质点振动周期是8 s

B、振幅是4 cm

C、4 s末质点的速度为负,加速度为零

D、10 s末质点的加速度为正,速度为零

【解析】由振动图象可得,质点的振动周期为8 s,A对;振幅为2 cm,B错;4 s末质点经平衡位置向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,C对;10 s末质点在正的最大位移处,加速度为负值,速度为零,D错。

【答案】AC

【点评】由振动图象可以直接读出周期与振幅,可以判断各个时刻的速度方向与加速度方向。

4、(考查简谐运动的表达式)两个简谐运动分别为x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它们的振幅之比、各自的频率,以及它们的相位差。

【解析】根据x=Asin(ωt+φ)得:A1=4a,A2=2a,故振幅之比 = =

2由ω=4πb及ω=2πf得:二者的频率都为f=2b

它们的相位差:(4πbt+π)—(4πbt+π)=π,两物体的振动情况始终反相。

【答案】2∶1 2b 2b π

【点评】要能根据简谐运动的表达式得出振幅、频率、相位。

拓展一:简谐运动的表达式

1、某做简谐运动的物体,其位移与时间的变化关系式为x=10sin 5πt cm,则:

(1)物体的振幅为多少?

(2)物体振动的频率为多少?

(3)在时间t=0、1 s时,物体的位移是多少?

(4)画出该物体简谐运动的图象。

【分析】简谐运动位移与时间的变化关系式就是简谐运动的表达式,将它与教材上的简谐运动表达式进行对比即可得出相应的物理量。

【解析】简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ),比较题中所给表达式x=10sin 5πt cm可知:

(1)振幅A=10 cm。

(2)物体振动的频率f= = Hz=2、5 Hz。

(3)t=0、1 s时位移x=10sin(5π×0、1)cm=10 cm。

(4)该物体简谐运动的周期T==0、4 s,简谐运动图象如图所示。

【答案】(1)10 cm(2)

2、5 Hz(3)10 cm(4)如图所示

【点拨】在解答简谐运动表达式的题目时要注意和标准表达式进行比较,知道A、ω、φ各物理量所代表的意义,还要能和振动图象结合起来。

拓展二:简谐振动的周期性和对称性

2、如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从O点开始计时,振子第到达M点用了0、3 s的时间,又经过0、2 s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是()。

A、s B、s C、1、4 s D、1、6 s

【分析】题目中只说从O点开始计时,并没说明从O点向哪个方向运动,它可能直接向M点运动,也可能向远离M点的方向运动,所以本题可能的选项有两个。

【解析】如图乙所示,根据题意可知振子的运动有两种可能性,设t1=0、3 s,t2=0、2 s

第一种可能性:=t1+=(0、3+)s=0、4 s,即T=1、6 s

所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=+2t1=(0、8+2×0、3)s=1、4 s

第二种可能性:t1—+=,即T= s

所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=t1+(t1—)=(2×0、3—)s= s。

【答案】AC

【点拨】解答这类题目的关键是理解简谐运动的对称性和周期性。明确振子往复通过同一点时,速度大小相等、方向相反;通过关于平衡位置对称的两点时,速度大小相等、方向相同或相反;往复通过同一段距离或通过关于平衡位置对称的两段距离时所用时间相等。另外要注意,因为振子振动的周期性和对称性会造成问题的多解,所以求解时别漏掉了其他可能出现的情况。

第五篇:第二节电功率教案二物理教案

电功率

(一)教学目的

1.掌握电功率的概念:知道电功率的意义(反映电流做功的快慢)、定义(电流在单位时间内所做的功)、公式(p=ui)和单位(瓦);能综合运用已学知识计算用电器(只限于一个)的电功率问题。

2.理解额定电压、额定功率和实际功率的意义以及它们之间的关系。

(二)教具

1.标有不同额定电压和不同功率的灯泡各一个。

2.45伏左右的电源一个。

3.安培计、伏特计、变阻器各一个。

4.灯座一个、导线若干。

(三)教学过程

1.复习提问

(1)电功大小与什么有关?电功的公式和单位是什么?(2)电力机车上的电动机和电扇上的电动机。哪个做的功多?

(引导学生如下回答:不能确定,因为未告诉各自做功的时间。在相同时间内,肯定电力机车做的功比电扇大得多,但如果电力机车做功时间很短,电扇工作时间很长,那就不一定了。)

2.引入新课

由复习提问自然引入:电力机车和电扇的电动机做功大小不好比较,那末它们做功究竟有什么不同呢?

(答:做功快慢不同,电力机车在单位时间做的功多,电扇在单位时间做的功少)

为表示电流做功的快慢,引人电功率的概念。

3.讲授新课

(1)电流在单位时间内所做的功叫做电功率。

这个单位时间就是1秒钟,如果通电时间为t秒,电流所做的功为w焦,则电功率是

p=w/t

∵w=uit

∴p=ui

即电功率等于电压与电流的乘积。

(2)电功率的单位。第一册中学过功率的单位是瓦,即每秒钟做功1焦其功率为1瓦。电功的单位也是焦,所以电功率的单位也是瓦。由p=ui可知:u的单位为伏,i的单位为安,p的单位就是瓦。(以上均采用边讲边启发的方式得出)

电功率的单位还有千瓦

1千瓦=1000瓦。

l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒

如p取千瓦,t取小时为单位,则得一电功的新单位:千瓦时(kw·h)

1千瓦·时=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒

=3.6×106焦

联系上节课讲的电功单位“度”,可知

1千瓦·时=1度

注意:“度”是生活中的说法,今后一律用千瓦·时。(以上采用讲授方式)

(3)例题《以下例题应预先抄在小黑板上)。例①一只小灯泡所用的电压是:3伏,通过的电流是0.3安。通电时间是100秒。求电流所做的功和灯泡的电功率。

解i:由w=uit=3伏×0.5安×100秒=150焦。

p=w/t=150焦/100秒=1.5瓦。

解ⅱ:由p=ui=3伏×0.5安=1.5瓦。

w=p·t=l.5瓦×100秒=150焦。

两种解法是一样的,但解ⅱ在计算上简便些.例②一只电阻丝,接在40伏电路中,通过的电流是安,电阻丝的电功率是多少瓦?如把它接在20伏的电路中,电阻丝的电功率又是多少?

解:接在40伏电路中的电功率

p=ui=40伏×5安=200瓦

接在20伏电路中的电功率

∵r=u/i=40伙/5安=8欧

i′=u/r=20伏/8欧=2.5安

∴p′=u′i′=20伏×2.5安=50瓦

可见:同一用电器(电阻不变)所加电压减小到原来的1/2,则电功率减小到原来的1/4,即电功率与所加电压的平方成正比。

(例①解后应强调思路和方法,例②解后应强调用电器的功率随所加电压的变化而变化)

(4)从例②中可以看出,同一个用电器在不同电压下,电功率是不同的。可是为什么日常使用的用电器都有一定的功率值呢?

(演示课本讲述额定功率的实验。取一标有电压和功率的小灯泡,分别接在标定电压、高于标定电压、低于标定电压的电路中,观察发光情况。最后接入220伏的照明电路中。灯泡浇毁)

所以我们说用电器的功率是多大时,必须指明电压是多少。由于照明电路电压都是200伏,所以我们说15瓦的电灯。1000瓦的路灯,40瓦的日光灯等等,都是指在220伏电压时的功率。但在这些用电器上必须同时标明电压和功率。

(出示各种用电器,让学生认明标记)[1][2][3]下一页

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