本文的核心內(nèi)容是與“功率初中教案”有關(guān)的話題。教案課件是老師工作當中的一部分,每個老師對于寫教案課件都不陌生。教案是適應(yīng)時代需要和教學(xué)特點的重要抓手。相信我這是一個絕佳的機會您一定不想錯過!
1.下列說法中正確的是( )
A 機械做的功越多,它的功率一定大 B 機械做功時間短,它的功率一定大
C 機械做功越快,它的功率就越大 D 做相同的功,機械用的時間長,它的功率大
2.下列都是功率的單位的是( )
A W、J/s B KW、Pa C W、N/m D N/m2、N·m
3.某機械在2min內(nèi)把600N的物體勻速提升4m,這個機械的功率為( )
A 2400W B 1200W C 20W D 50W
4.10kw的機器正常工作時,每分鐘做的功是( )
A 10J B 2.4×107J C 6×105J D 104J
5.一臺機器的功率是750W,它表示的意思是( )
A 這臺機器1min做功是750W B 這臺機器1min做的功是750J
C 這臺機器1s做的功是750J D 這臺機器1s做的功是750W
6.甲乙兩臺機器,功率之比為2:3,工作時間之比為1:3,則它們所做的功之比為( )
A 2:9 B 2:1 C 3:2 D 3:1
7.計算功率的公式是P=_______,由此公式變形可得計算功的另外一個公式W=_______.此公式中只有功率的單位是______,時間的單位是_______,功的單位才是焦耳.
8.甲乙兩臺機械,它們的功率之比是3:1,在相同的時間里,所做的功之比為______,若做相同的功,則所需時間之比是______.
知識目標:
1.理解電功率的概念;知道電功率表示消耗電能的快慢;
2.知道電功率的單位是W或kW;
3.理解用電器的額定功率.知道額定功率是在額定電壓下工作時的功率;
4.會應(yīng)用功率的定義公式P=及公式P=IU進行簡單的計算。
過程方法:
通過體驗電能表表盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析、概括能力。
情感目標:
通過體驗電能表表盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析、概括能力。
電燈(功率差別較大)兩只、燈座(與燈泡配合使用)、按鈕開關(guān)、導(dǎo)線若干、插頭、絕緣膠布、電能表(盡量選用轉(zhuǎn)數(shù)大的)等。
〖師〗學(xué)過了電能和電能表后,誰觀察過電能表的轉(zhuǎn)動情況呢?不同時刻、不同家庭的電能表轉(zhuǎn)動得一樣快嗎?
〖演示1〗在電能表后分別接不同的燈泡,一個上面標有“220V,15W”,另一只燈泡上標著“220V,100W”,接通電源,發(fā)現(xiàn)后者比較亮的燈泡電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動得快,而前者比較暗的轉(zhuǎn)動得慢。
同是燈泡,為什么有的做功快,有的做功慢呢?為了描述用電器做功時的這種差別,我們引入一個新的物理量──電功率。(板書課題)
1.電能表是用來測量用電器消耗電能的.多少的,電能表轉(zhuǎn)得快說明了什么?轉(zhuǎn)得慢又說明了什么呢?
電能表轉(zhuǎn)得快說明用電器做功快,轉(zhuǎn)得慢說明用電器做功慢。
這做功快慢的我們需要用一個物理量來表示,它就是電功率;以前我們還學(xué)習(xí)過哪個物理量表示物體運動的快慢?
速度是如何定義的?
單位時間內(nèi)物體通過的路程叫速度。為什么非是用單位時間內(nèi)通過的路程才叫速度呢?
因為我們?nèi)∠嗟鹊臅r間比較物體通過的路程,且路程越大,物體運動越快,數(shù)值正好與現(xiàn)象相符。
2.物理學(xué)中用“電功率(electric power)”表示消耗電能的快慢,符號是“P”;它的大小也等于單位時間內(nèi)完成的功。
計算公式也可類比速度的公式得出。
→
3.電功率的單位有兩個,一是導(dǎo)出單位:焦/秒(J/s);一是國際單位制中的單位:瓦特,簡稱“瓦”,單位符號是“W”;它們的換算關(guān)系為1W=1J/s。
4.例1:電流通過電扇工作1 min,消耗的電能是2400 J;電流通過洗衣機工作1 min時消耗的電能是6000 J;電流通過哪個用電器時電流做的功多?電流通過哪個用電器時做功快?為什么?
例2:上題中,如果電風(fēng)扇和洗衣機都消耗4000 J的電能.電風(fēng)扇要工作100 s,洗衣機工作40 s,哪臺電器功率大?為什么?
例3:某臺電風(fēng)扇和洗衣機,電風(fēng)扇通電工作半小時,電流做功72000 J;洗衣機通電工作2 min,電流做功12000 J。問:哪臺電器消耗的電能多?哪臺電器的功率較大?為什么?
5.一些用電器的電功率,引導(dǎo)學(xué)生看書,找出功率最大與最小的,比較一下,感受我們身邊的一些物體的電功率大小。
1.大家看這個詞,你有什么樣的猜想?
千瓦×?xí)r。千瓦是電功率的單位,時是時間的單位,故千瓦時就是電功率乘時間,即電功的單位。
2.計算:1kW?h=1000W×3600s=3.6×106J。
3.含義:功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能。
4.課本上的例題:
變式:變換一些數(shù)值,讓學(xué)生重新計算,或?qū)⒁阎獥l件變成問題再計算一下。
1.現(xiàn)在我們再看這兩個燈泡的差異,一個上面標有“220 V,15 W”,另一只燈泡上標著“220 V,100W”,大家猜測一下,這些標號有怎樣的含義呢?
“220V”可能是燈泡的額定電壓,這后面的數(shù)字都是功率的大小,則表示燈泡的額定功率,即在額定電壓下的發(fā)光功率。
1.根據(jù)其定義式P=進行測量。
討論需要什么器材?測量的步驟有哪些?如何計算等?
(4)例題:某電能表后只接一個燈泡,測得電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)所用的時間為10秒,則所接用電器的功率是多大?
(1)電功率與電流、電壓間的關(guān)系為P=UI。
(2)討論如何測量,用什么器材,如何計算等?
三個物理量的計算,特別是電功率的計算,以引出下節(jié)課電功率的測量。通過學(xué)生的回答既可以加深對速度概念的理解,又可以引入電功率的概念
結(jié)
本課介紹了電功率的概念、單位、測量,延伸了千瓦時的來歷、額定電壓和額定功率等知識。電功率的概念是通過與速度的概念類比得出的,因為它們都是研究“快慢”類的問題;電功率的單位有兩個,一是導(dǎo)出單位,一是國際單位制中的單位,它們的換算關(guān)系為等量的;電功率的測量有兩種,一是通過電能表、秒表測量,一是通過電流表和電壓表測量。
問:(l)怎樣比較物體運動的快慢?(物體在單位時間內(nèi)通過的路程棗速度。)
(2)怎樣比較力對物體做功的快慢?(物體在單位時間內(nèi)完成的功棗一功率。)
例:電流通過洗衣機的電動機,通電半小時做功180000焦;電流通過公共電車的電動機,通電2秒鐘做功10焦。問:①電流通過哪個電動機做功多?(通過洗衣機電動機)②電流通過哪個電動機做功快呢?
告訴學(xué)生,電流做功的快做,僅從它做功的多少來考慮是不行的,必須看它們在相同的時間里哪個做的功多,這就跟比較運動快慢和物體做功的快慢一樣。
分別計算出電流通過洗衣機電動機、電車電動機每秒鐘做的功:i00焦、60000焦。結(jié)論:電流通過電車的電動機做功快。
指出:日常生活中,不僅要了解電流做功的多少,還需要知道電流做功的快慢。在物理學(xué)中是用“電功率”來表示電流做功的快慢。
①定義:電流在單位時間內(nèi)所做的功叫做電功率,用字母P來表示。
1瓦=1焦/秒=1伏·安,
l千瓦=1000瓦。
⑤導(dǎo)出計算電功的另一公式W=Pt和電功的單位干瓦時。
W=Pt=l千瓦×I時=1千瓦時=1000瓦×3600秒=3.6×106焦。
⑥例題(本節(jié)課本上的〔例題〕):通過該例題的講評,向?qū)W生強調(diào)要正確使用W=Pt這個公式,注意公式中各量的單位。公式與單位:W=Pt W=Pt焦瓦秒 千瓦·時干瓦時可再做一些W=Pt的口頭練習(xí)
手拿一個“220V40W”的燈泡提問:通常我們說這是一只4D瓦的燈泡,那是一把60瓦的電烙鐵,是什么意思?
介紹實驗裝置,組成如圖1所示的電路。
實驗過程:a.閉合開關(guān)移動滑片P使表的示數(shù)為2.5伏,在下表中記錄U、I讀數(shù)和燈泡的亮度。b.移動滑片P,使表的示數(shù)為2伏,記錄。C.移動滑片P,使表的成數(shù)為2.8伏,記錄。
(一)知識教學(xué)點 1.理解電功的概念,知道電功是指電場力對自由電荷所做的功。理解電功的公式,能進行有關(guān)的計算。
2.理解電功率的概念和公式,能進行有關(guān)的計算。
3.知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
4.知道電場力對自由電荷做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。
(二)能力訓(xùn)練點 1.通過燈泡、電吹風(fēng)等常用電器的介紹,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
2.通過燈泡工作功率的演示,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和利用實驗分析和處理實際問題的能力。
(三)德育滲透點 1.設(shè)計演示實驗,強化物理學(xué)是實驗學(xué)科的觀念,同時培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實求真的嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2.通俗地闡述電能與其他形式能的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,滲透辯證唯物主義思想教育,節(jié)約能源、節(jié)約用電的教育。 3.進行安全用電意識教育。
1.重點 電功、電功率和熱功率的概念的理解及有關(guān)計算。
2.難點 電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,電功和電熱的聯(lián)系和區(qū)別。
3.疑點 ①誤認為額定功率大的燈泡一定比額定功率小的亮。②在非純電阻電路中,電功率大于熱功率。
①通過實物介紹、幻燈片或多媒體課件展示,讓學(xué)生理解電能與其他形式能的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律。
②設(shè)計演示實驗,讓學(xué)生觀察、理解用電器實際功率和額定功率的區(qū)別。
1.讓學(xué)生觀察、了解常用電器,會初步使用,激發(fā)學(xué)生探索電世界的興趣。
2.學(xué)生要參與設(shè)計演示實驗,要仔細觀察,認真讀數(shù)記錄,學(xué)會分析數(shù)據(jù),會初步處理問題、歸納結(jié)論,要養(yǎng)成動手動腦的良好習(xí)慣。
本節(jié)課從電場力移送自由電荷做功來講述電功和電功率的概念,并初步闡述了能的轉(zhuǎn)化和守恒思想,同時明確了電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
我們知道,不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,請同學(xué)們舉出電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的例子。
電能→機械能,如電風(fēng)扇、電吹風(fēng)。
電能→內(nèi)能,如電熱器、電熨斗、電飯煲。
電能→化學(xué)能,如電解槽。
能量的相互轉(zhuǎn)化是如何實現(xiàn)的?
能量的相互轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的,功是能轉(zhuǎn)化的量度。
那么電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,又是什么力做功來實現(xiàn)的?如何來計算這種功的大小呢?
在導(dǎo)體兩端加上電壓,導(dǎo)體內(nèi)建立了電場,自由電子在電場力的作用下定向移動,電場力對自由電子做了功,這個功稱為電功,通常說成電流做的功。
設(shè)一段電路兩端的電壓為U,通過的電流為I,在時間t內(nèi)通過這段電路任-橫截面的電荷量為q=It,這相當于在時間t內(nèi)將電荷q由這段電路的一端移動到另一端。則電場力所做的功:
說明:①表達式的物理意義:電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端電壓U、電路中的電流I和通電時間t三者的乘積。
②表達式U適用于恒定電流。
④電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,是通過電功來實現(xiàn)的,電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
(2)電功率:單位時間內(nèi)電流所做的功。是表示電流做功快慢的物理量。
說明:①表達式的物理意義:一段電路上的電功率等于這段電路兩端的電壓和電路中電流的乘積。
②上式只適用于恒定電流。
提問:隨著U、I的增大,P也將增大,P是否可以無限增大呢?
首先要弄清額定功率和實際功率的概念。
額定功率: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。
展示如圖1所示的多媒體課件或幻燈片,圖中小燈泡標有“3。8V0。3A”標記,要求學(xué)生按電路圖接好電路。
調(diào)節(jié)滑動變阻器,使伏特表讀數(shù)分別為2。0V、3。0V、3。8V,觀察燈泡亮度的變化,并在表中記下安培表的對應(yīng)值,請計算這三次小燈泡的電功率P1、P2、P3
①P1、P2、P3是小燈泡在U1=2。0V、U2=3。0V、U3=3。8V的電壓下工作的實際功率,并且P1
②小燈泡上的標記“3。8V0。3A”指的是小燈泡的額定電壓和額定電流,可是P3是這只燈泡的額定功率,當U=3。8V時,燈泡的實際功率等于額定功率。
指出“220V100W”和“220V40W”燈泡,其中100W40W分別是它們的額定功率。知道一般家用電器的額定功率,如電吹風(fēng)“220V400W”、白熾燈“220V60W”、空調(diào)”220V2馬力”、電飯煲“220V1200W”等,提醒學(xué)生節(jié)約用電、節(jié)約電能。
提問:是不是額定功率大的燈泡比額定功率小的燈泡一定亮呢?
演示:將“3。8V0。3A”燈泡接入電壓為2。0V的電路,同時將“2。5V0。3A”燈泡接入電壓為2。5V的電路,發(fā)現(xiàn)前燈暗后燈亮。
可見,燈泡的明亮程度由其實際功率決定,與額定功率無關(guān)。
實驗說明:加給用電器的電壓不應(yīng)超過額定電壓,否則就可能使用電器損壞。
因此,在使用電器時,一定要先檢杏用電電壓是否符合額定電壓,保證用電安全。
提問:電路中電流對導(dǎo)體做的功是否等于導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量呢?
演示:展示如圖2所示的多媒體(或幻燈片),引導(dǎo)學(xué)生按電路圖接好電路(提醒學(xué)生注意電表的正負極,以及滑動變阻器滑動片的初始位置),先用夾子夾住電動機”轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動,閉合電鍵,移動變阻器滑片,記下伏特表讀數(shù)U1=0。3V,電流表讀數(shù)I1=0。3A,松開夾子,使電動機轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,移動變阻器滑片,使伏特表讀數(shù)U2=2。0V,電流表讀數(shù)I2=0。8A,分別記入下表,請同學(xué)們計算兩種情況下電動率P和熱功率P'。
由上述分析得出:在第一種情況下電功率等于熱功率,第二種情況下電功率大于熱功率。
為什么出現(xiàn)兩種結(jié)果?先介紹兩個概念。
純電阻電路--只含有電阻的電路,如電爐、白熾燈等,像演示實驗中電動機不轉(zhuǎn)動時的電路就是純電阻電路。
非純電阻電路--電路中含有電動機在轉(zhuǎn)動或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路。
由上述演示可知,在純電阻電路中,電能只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這個轉(zhuǎn)化過程是通過電流做功來實現(xiàn)的,所示在純電阻電路中電功率的值等于熱功率的值。
在非純電阻電路中,電路中有電動機(或電解槽)時,電能不僅要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而且還有一部分要轉(zhuǎn)化為機械能(或化學(xué)能),所以,電能要大于內(nèi)能,即電功率大于熱功率,但是,電能總等于電動機(或電解槽)的機械能(或化學(xué)能)和電阻增加的內(nèi)能之和。
本堂課在教法上,采取以學(xué)生為主體,以問題為中心,以教師為引導(dǎo),以小組合作為主要方式,讓學(xué)生進行簡單的實驗設(shè)計,親身體驗探究過程,真正做到讓學(xué)生“活”和“動”起來,同時在教學(xué)中結(jié)合了多媒體課件,對學(xué)生科學(xué)探究過程進行引導(dǎo),以降低探究難度。
本節(jié)課主要特點表現(xiàn)在以下幾方面:
電功率的概念是本節(jié)內(nèi)容重點和難點之一,要巧妙地利用前面所學(xué)“速度”和“功率”的概念進行類比,使概念的得出水到渠成。探究電功率跟電壓和電流關(guān)系的實驗,是一個完整的探究活動,要讓學(xué)生在前面實驗探究基礎(chǔ)上進一步體會探究的各個環(huán)節(jié),讓學(xué)生在科學(xué)探究的過程中體會科學(xué)思想和科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。本課要根據(jù)實際情境設(shè)計問題讓同學(xué)解答,在解題中激發(fā)興趣。教學(xué)的真正目的是讓學(xué)生通過知識的探索去獲得研究和思維的方法,所以在在設(shè)計本教案的時盡量通過學(xué)生的自主、合作、探究及師生交流、共同發(fā)展的互動過程來教給學(xué)生一種研究問題的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生的能力。
重視獲得知識的結(jié)果,更要突出知識形成的過程。在教學(xué)中,注意弄清物理知識的來龍去脈,而不是只要學(xué)生僅僅記住某些結(jié)論,進而發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)物理的潛能,把握物理知識內(nèi)在的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生對物理規(guī)律和概念的領(lǐng)悟能力,是提高教學(xué)效益的有效途徑。重視科學(xué)思想和科學(xué)方法的教育,從實際生活中的物理現(xiàn)象出發(fā),創(chuàng)設(shè)問題情景引入課題,不僅提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,又能提高學(xué)生解決問題、分析問題的能力。在教學(xué)過程中,能靈活運用觀察、實驗、分析、歸納等科學(xué)方法,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)思維方式和科學(xué)方法。
“說課”是教學(xué)改革中涌現(xiàn)出來新生事物,是進行教學(xué)研究、教學(xué)交流和教學(xué)探討一種新教學(xué)研究形式,也是集體備課進一步發(fā)展,而【說課稿】則是為進行說課準備文稿,它不同于教案,教案只說“怎樣教”,下面是 初中物理電功率說課稿,請參考。
《電功率》是新版物理九年級第十八章第二節(jié)內(nèi)容,是繼電流、電阻、電壓、電能之后學(xué)生學(xué)習(xí)又一個電學(xué)基本概念。本節(jié)內(nèi)容,既是對電能知識學(xué)習(xí)深化和具體化,又為本章第三節(jié)實驗“測量小燈泡電功率”學(xué)習(xí)作理論上準備,而且它是生活中用電器銘牌上一個重要指標,在生產(chǎn)和生活實際中也有廣泛應(yīng)用,對學(xué)生今后體驗生活意義重大。本節(jié)具有承前啟后重要作用。
學(xué)生已經(jīng)學(xué)過部分電學(xué)知識,電流和電路,電阻及其影響因素,掌握一些解決電學(xué)問題基本方法(如控制變量法),具有一定電學(xué)基礎(chǔ),學(xué)生感性思維能力較強,同時通過對前面功率學(xué)習(xí),也有一定抽象思維能力,但單本節(jié)內(nèi)容學(xué)生理解起來也相對較難。
1.知識與技能:知道電功率定義、公式、單位,會用電功率公式P=w/t進行簡單計算,能初步運用所學(xué)知識解決簡單電功率問題。
2.過程和方法:觀察體驗電能表鋁盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
3.情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學(xué)生細心觀察周圍事物能力,使學(xué)生懂得科學(xué)就在我們身邊;關(guān)心日常生活中各種用電器功率大小,形成節(jié)約用電意識和習(xí)慣。
電風(fēng)扇(有銘牌),電吹風(fēng),學(xué)校用電子計時器,空調(diào)機銘牌圖片、燈泡。
引導(dǎo)學(xué)生觀察演示實驗,鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。
讓學(xué)生觀察演示實驗電能表轉(zhuǎn)動快慢情況,發(fā)現(xiàn)電能表上鋁盤轉(zhuǎn)動有時急匆匆,有時慢悠悠。細心同學(xué)可能會發(fā)現(xiàn),在使用一只普通燈泡時,鋁盤轉(zhuǎn)慢,而使用大功率燈泡時,鋁盤轉(zhuǎn)得快!讓學(xué)生交流,提出問題,引入新課。
(設(shè)計意圖:用演示實驗引起學(xué)生注意,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,鑄就良好開端。)
1、通過看課本討論和引導(dǎo)學(xué)生得出電功率定義和公式及單位進率:
啟發(fā):如何來比較不同用電器做功快慢呢?(應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生得出:可以讓時間相等,看消耗電能多少;或者讓其消耗電能相等,看所用時間多少;只要說出大體意思即可,關(guān)鍵是讓學(xué)生真正理解使用控制變量法。)
得出:電功率大小等于用電器在1秒時間內(nèi)所消耗電能。(類比于功率定義)
學(xué)生分小組討論,歸納總結(jié),各小組推薦同學(xué)回答,由學(xué)生導(dǎo)出電功率計算公式。 (設(shè)計意圖:通過小組合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和歸納能力。)
板書: 消耗功率100W中100就是電功率是100W,它意義是此燈
泡在1s內(nèi)消耗電能是100J.學(xué)生回答25W意義。
多,所以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(光能)能量也就多,這就是為什么100W燈泡比25W燈泡亮原因。
學(xué)生讀出某個用電器功率,并回答:①各家用電器電功率相同嗎?②誰電功率最???③誰電功率最大?引導(dǎo)出單位 千瓦(KW)指出 1kW=103W
(設(shè)計意圖:從現(xiàn)象中認識意義,討論問題環(huán)環(huán)緊扣,層層深入。初學(xué)者常常會認為電功率大用電器消耗電能一定多,這樣設(shè)計可讓學(xué)生在糾正錯誤中深刻理解電功率概念。并為下面千瓦時學(xué)習(xí)做鋪墊。)
能是多少?
(2)如果P用千瓦作單位,t用小時作單位,則W單位是什么?
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生推導(dǎo)能力,理順各單位關(guān)系,有利于知識掌握。并且明確所求是W電能?。?/p>
第三環(huán)節(jié):典例剖析,歸納總結(jié) (本環(huán)節(jié)教學(xué)大約7分鐘) 板書典型例題,學(xué)生分析剖析,教師分析講解并總結(jié)。
在完成第四個環(huán)節(jié)教學(xué)后,本節(jié)課新課教學(xué)任務(wù)基本完成。學(xué)生可以根據(jù)小習(xí)題練習(xí)檢查本節(jié)課收獲,體驗學(xué)習(xí)快樂。之后老師動員學(xué)生收集家里電冰箱、 電熨斗、 電視機、 電風(fēng)扇、 微波爐、 洗衣機等用電器銘牌,解它們額定電壓和額定功率(STS活動),再一次激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。
3.功率單位:國際制單位:瓦(W),常用還有千瓦(KW),1KW=103W.
U實
燈炮亮度由燈泡消耗實際電功率決定,燈泡亮度越大,消耗功率越大。
1.電功是指__________的功,電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的________、電路中的________和________三者的乘積,表達式W=________.
2.電功率是指____________________________,P=________=________.
1.在一段只有電阻元件的純電阻電路中,電場力所做的功W等于電流通過這段電路時發(fā)出的________,即Q=W=__________,由歐姆定律U=IR,熱量Q=________,這就是焦耳定律.
2.一段電路因發(fā)熱而消耗的功率P熱=______,稱為熱功率.純電阻電路上的熱功率可表示為P熱=__________.
3.如果不是純電阻電路,電能除一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,其他部分轉(zhuǎn)化為機械能、化學(xué)能等,這時的電功仍然等于______,電阻上產(chǎn)生的熱量仍為______,此時電功比電阻上產(chǎn)生的熱量______.
三、閉合電路中的功率
1.EI=U外I+U內(nèi)I,反映了閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系.__________表示電源提供的電功率,________和________分別表示外電路和內(nèi)電路上消耗的電功率.公式表明,電源提供的能量一部分消耗在______上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能量;另一部分消耗在________上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
2.電動勢反映了電源把______________ ______轉(zhuǎn)化為電能的能力.當電源流過單位電時,若電源電動勢越大,則電源提供的__________越大,電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力越強.
在日常生活中,經(jīng)常會用到家用小電器,例如電吹風(fēng)、電熨斗等,它們都會分為幾檔,像電吹風(fēng)可以吹涼風(fēng)、暖風(fēng)和熱風(fēng).你知道如何計算它們消耗的電能嗎?
1.電流做功的實質(zhì)是什么?
2.設(shè)加在一段電路兩端的電壓為U,流過電路的電流為I,試推導(dǎo)電流做功的表達式.
隨著家用電器的增多,特別是空調(diào),電熱器等大功率用電器的使用,引發(fā)的火災(zāi)事故越來越多.據(jù)統(tǒng)計很大一部分火災(zāi)的事故原因是導(dǎo)線、插座或開關(guān)等元件溫度升高而導(dǎo)致的.電流通過導(dǎo)體為什么會發(fā)熱,產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)呢?
1.什么樣的電路是純電阻電路?
2.電功和電熱相等嗎?
3.比較非純電阻電路中電功與電熱的關(guān)系.
2.電功與電熱的關(guān)系:純電阻電路中:________________,非純電阻電路中: __________.
1.閉合電路中電源電動勢和內(nèi)、外電壓的關(guān)系是怎樣的.
2.推導(dǎo)閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系并解釋各項的物理意義.[
1.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系:______________,對于純電阻電路該式可寫為______.
2.電動勢反映了電源把________________轉(zhuǎn)化為____________的能力.
1.什么是電源的輸出功率?在一個閉合回路中電源的輸出功率與外電阻之間有怎樣的關(guān)系(純電阻電路)?
2.電源的效率如何計算?它與外電阻有怎樣的關(guān)系?
例1 有一個直流電動機,把它接入0.2 V電壓的電路時,電動機不轉(zhuǎn),測得流過電動機的電流是0.4 A.若把它接入2 V電壓的電路中,電動機正常工作,工作電流是1 A.
( 1)求電動機正常工作 時的輸出功率.
(2)若在正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時電動機的發(fā)熱功率為多大?
變式訓(xùn)練1 某吸塵器中的電動機線圈電阻為1 ,接在220 V的直流電壓下,工作電流為1 A,則吸塵器消耗的電功率為________;發(fā)熱損耗的功率為________;轉(zhuǎn)化為機械能的功率為________.
如圖1所示,線段A為某電源的U-I圖線,線段B為某電阻R的U-I圖線, 由上述電源和電阻組成閉合電路時,則:
(1)電源的`輸出功率P出是多大?
(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少?
變式訓(xùn)練2 電路圖如圖2甲所示,圖乙中的圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖象,滑動變阻器的最大阻值為15 ,定值電阻R0=3 .
(1)當R為何值時,R0消耗的功率最大?最大值為多少?
(2)當R為何值時,電源的輸出功率最大 ?最大值為多少?
思路點撥 求解本題應(yīng)把握以下三點:
(1)由U-I圖象求電源的電動勢和內(nèi)阻.
(2)電路中的電流最大時,R0消耗的功率最大.
(3)利用電源有最大輸出功率的條件,求電源的最大輸出功率.
3.電動機的電樞阻值為R,電動機正常工作時,兩端的電壓為U,通過的電流為I,工作時間為t,下列說法中正確的是()
4.電源的電動勢和內(nèi)阻都保持一定,在外電路的電阻逐漸變小的過程中,下列說法錯誤的是()
一、
二、
一、
1.因電流是自由電荷在電場力作用下定向移動形成的,電流做的功,實質(zhì)上是電場力對自由電荷做功.
2.推導(dǎo):t時間內(nèi)流過電路的電荷總量q=It,電場力移動電荷做的功為W=qU,所以t時間內(nèi)電流做功W=UIt.
二、
1.只含白熾燈、電爐等電熱元件的電路是純電阻電路.電流通過純電阻電路做功時,電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能.
2.在純電阻電路中,兩者相等;在非純電阻電路中,兩者不相等.
3.非純電阻電路中,電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,其他部分轉(zhuǎn)化為機械能、化學(xué)能等其他形式的能,這時電功仍然等于UIt,電熱仍為I2Rt,此時電功大于電熱.
2.根據(jù)E=U內(nèi)+U外可得EI=U內(nèi)I+U外I,式中EI表示電源提供的電功率,U外I表示外電路上消耗的電功率;U內(nèi)I表示內(nèi)電路上消耗的電功率.
1.電源的輸出功率是指外電路消耗的功率.
P出=I2R=E2R+r2R=E2RR-r2+4Rr=E2R-r2R+4r,由此可知當R=r時,電源有最大輸出功率P出max=E24r.
(2)P出與外電阻R的函數(shù)關(guān)系圖象如圖所示 ,從圖中看出當Rr時,若R增大,P出減小.對一個確定的電源,除R=r外,外電阻 有兩個值對應(yīng)的輸出功率相等,即(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2,化簡后得到這兩個阻值的關(guān)系為R1R2=r2.
2.=P出P=IUIE=UE=IRIR+r=RR+r=11+rR,可見,外電阻R越大,電源的效率越高,當電源有最大輸出功率時,=50%,此時電源的效率并不是最高.
解析 (1)電動機不轉(zhuǎn)時,說明電動機無機械能輸出,它消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此時電動機可看做純電阻電路,則R=UI=0.5
當 加電壓為2 V、電流為1 A時,電動機正常工作,有機械能輸出,此時電動機為非純電阻電路,消耗的電能等于轉(zhuǎn)化的機械能和內(nèi)能之和.
總功率P總=UI=2 W,則輸出功率P出=P總-P熱=1.5 W.
(2)若在電動機正常工作時被卡住,電動機無機械能輸出,看做純電阻電路,此時的電熱功率為:
P熱=U2R=220.5 W=8 W.
E=3 V,r=EI=36 =0.5 .
從圖線B可讀出R=UI=1 .
由電源E=3 V,r=0.5 與電阻R=1 組成的閉合電路中,I=ER+r=31.5 A=2 A,則P出=I2R=4 W.
(2)P內(nèi)=I2r=2 W.
1.B
2.D
3.AC
4.B
【例1】如圖所示,水平地面上的物體在水平恒力F的作用下,向右做直線 運動,已知AB=BC,設(shè)AB段是光滑的,拉力 F做的功為W1,BC段是粗糙的,拉力F做的功 為W2,則W1和W2的關(guān)系是( )
【例2】足球運動員用50N的力踢足球,足球離開運動員的腳后,又向前運動了50m,在足球運動的過程中,運動員對足球做的功是______J。自行車是最環(huán)保最經(jīng)濟的交通工具,假若你和自行車的總重約為600N,上學(xué)路上你在20s內(nèi)勻速通過80m,若車受到的阻力為總重的0.05倍,那么可以估算出你通過這段路程時蹬車的功率約為( )
A、(2)(3) B、(1)(2)(3) C、(2)(3)(4) D、(2)(3)(5)(6)
2、一學(xué)生用100N的力將0.5kg的球沿水平方向踢出20m遠,則該同學(xué)對球做的功是( )
3、如圖所示,甲、乙、丙三個物體的質(zhì)量分別 是m1、m2、m3,且m1>m2>m3,在同樣大的力的 作用下,物體都沿力F的方向移動了相同的距離, 則力F做的功( )
4、用200N的力,沿水平方向分別拉著重為1000N和500N的兩輛車勻速前進15m,則( )
A、拉重車做功多 B、拉輕車做功多 C、拉兩輛車做功一樣多 D、無法確定
A、功率越大,做功越多 B、功率越大,做功越快 C、功率越大,越省力 D、功率越大,做功時間越短
7、甲、乙兩臺機械工作時,若甲做的功是乙的一半,乙所用的時間是甲的2倍,則( )
A、甲的功率大 B、乙的功率大 C、甲、乙功率一樣大 D、無法比較
A、他對物體做的功一定為30J B、他對物體做的功不一定為30J C、他的功率為15W D、他的功率為60W
9、一個質(zhì)量為60kg的人,在2min內(nèi)把一個120N重的物體搬到10m高的樓 房上,那么這個人對重物做的功和功率分別是( )
A、5880J 49W B、1200J 10W C、7080J 59W D、以上結(jié)果均不對
10、馬用800N的力可拉著2×104N重的車前進,人用600N的力也可拉著同樣的車前進,則對車做的功相比較是( )
11、小麗用40N的水平推力將一個重90N的箱子水平推動了1m,所用時間 2s;小宇又將這個箱子勻速提上了0.4m高的臺階,所用時間1.5s。比較小麗、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之間大小的關(guān)系是( )
A、W1 > W2 P1 < P2 B、W1 >W(wǎng)2 P1 >P2 C、W1 < W2 P1 < P2 D、W1 < W2 P1 >P2
12、甲、乙兩人的體重之比為5:6,從一樓跑到6樓所用的時間之比為 9:10,則甲、乙兩人做功之比為__________,功率之比為_________。
13、舉重運動員把重1200N的杠鈴在3s內(nèi)舉高2m,運動員對杠鈴所做的功為_________,
功率為_______;然后運動員舉著杠鈴在空中停留3s,在這后3s內(nèi)運動員對杠鈴做的功為________,功率為________。
14、一臺拖拉機耕地時的牽引力是3×104N,每小時行駛3600m,每小時拖拉機做的功是_____,功率是_______。
15、一輛10KW的汽車,以5m/s的速度行駛1km所用的時間是_______,車的牽引力是_____,所做的功是______。
16、一個成年人的質(zhì)量為60kg,人的密度大致與水相近,這個人的體積約為_____m3。他勻速地從樓梯底端走上頂端,若樓梯長為5m,高為3m,則他需克服自身重力做_____J的功。
17、如圖所示為現(xiàn)代裝卸貨物時常用的叉車。在某次裝運中,叉車先把2000N的貨物叉起后水平移動100m,然后舉高1.5m后裝運到貨車車廂中,則在此過程中叉車對貨物共做功 。如果舉起貨物時用時5s,則叉車舉起貨物時做功的功率為 W。
18、我們可以用兩種方法來判斷物體做功的快慢:一是做功時間相同,比較做功的多少;二是 相同,比較 。
19、某班男同學(xué)舉行爬樓比賽,看看誰爬樓的功率大,要測出某同學(xué)的爬樓的功率: (1)已測出了這個同學(xué)的質(zhì)量,還需要測出的物理量是:
(2)還需要的測量工具是:
(3)由測得的物理量,計算爬樓功率的表達式為:
20、重為120N,底面積為0.1m的物體在20N水平拉力的作用下沿水平地面向右勻速運動了10m,用時20s。求:(1)物體對地面的壓強 (2)物體所受摩擦力的大小(3)拉力所做的功和拉力的功率。
21、一臺拖拉機的功率是6KW,它勻速耕地的速度是1.5m/s,則它所受到的摩擦力為多少?
22、一臺水泵給一個水箱供水,工作1h把水箱灌滿。已知水箱高出地面30m,容積是50m3。這臺水泵的功率至少是多少kw?(g=10N/kg)
23、某人乘出租車在平直的公路上勻速行駛,出租車的牽引力為3×103N,右邊為他乘車到達目的地時的車費發(fā)票。求: (1)出租車行駛的時間(2)出租車行駛的速度(3)出租車在這段時間內(nèi)做的功(4)出租車在這段時間內(nèi)的功率
24、教學(xué)大樓每層樓高為3m,小明提著一重為50N的箱子,沿樓梯從一樓登上三樓,再沿三樓水平走廊走了4m進入教室,從一樓到教室過程中小明對箱子做了多少功?
25、一輛重5×104N的汽車,以36km/h的速度在一條平直的公路上勻速行駛3km。若汽車在這段路中汽車發(fā)動機的功率是30kw,求:(1)汽車在這段路程上所做的功;(2)汽車行駛中所受阻力的大小。
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