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文檔簡(jiǎn)介
電功和電功率電功和電功率(精選11篇)
電功和電功率篇1
教學(xué)目標(biāo)
(一)學(xué)問(wèn)目標(biāo)
1、知道電功是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功,做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。
2、理解電功、電功率的概念及表達(dá)式的物理意義并能用電功的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、了解額定電壓、額定功率、實(shí)際功率的意義。
4、知道電功率、熱功率的聯(lián)系和區(qū)分.
(二)力量目標(biāo)
1、通過(guò)燈泡工作功率的演示,培育同學(xué)觀看力量和利用試驗(yàn)分析和處理實(shí)際問(wèn)題的力量。
(三)情感目標(biāo)
1、通過(guò)演示試驗(yàn),加強(qiáng)同學(xué)對(duì)物理試驗(yàn)的重視,培育同學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
2、通過(guò)電能和其他能的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律的講解進(jìn)一步滲透辨論唯物主義觀點(diǎn)的教育和節(jié)省能源勤儉節(jié)省的優(yōu)良傳統(tǒng)。
3、通過(guò)燈泡實(shí)際功率的演示,對(duì)同學(xué)進(jìn)行平安意識(shí)教育。
教學(xué)建議
1、在推導(dǎo)電功的公式時(shí),應(yīng)當(dāng)留意講清晰,在時(shí)間內(nèi),只是相當(dāng)于把電荷由電路的一端移至另一端(兩端的電壓為),這與在真空中把某一電荷由某處移至另一處有區(qū)分,但效果是一樣的,即所做的功相同。
2、可用類比的方法向同學(xué)說(shuō)明:電場(chǎng)力對(duì)自由電行做功時(shí),在真空中電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,這相當(dāng)于物體在真空中自由下落時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;在電阻元件中電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這相當(dāng)于物體在粘滯性較大的液體中勻速下落時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
3、教材只要求同學(xué)知道電功率和熱功率的區(qū)分和聯(lián)系,而不要求對(duì)這個(gè)問(wèn)題作進(jìn)一步爭(zhēng)論。
4、對(duì)于這兩個(gè)導(dǎo)出式,要明確它的使用條件和適用范圍,即:純電阻電路。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
電功、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、了解實(shí)際功率和額定功率。
3、了解電功和電熱的關(guān)系。
4、了解公式()和()的適用條件。
5、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。
6、能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)潔的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、教學(xué)重點(diǎn)在于區(qū)分并把握電功和電熱的計(jì)算。
2、難點(diǎn)主要在同學(xué)對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性熟悉,接受起來(lái)比較困難。
三、主要教學(xué)過(guò)程
(-)提出問(wèn)題,引入新課
1、通過(guò)前面的學(xué)習(xí),可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生定向移動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎?(做功,而且做正功)
2、電場(chǎng)力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化,電能轉(zhuǎn)化為其他形式能,舉出一些大家熟識(shí)的例子。
電能→機(jī)械能,如電動(dòng)機(jī)。
電能→內(nèi)能,如電熱器。
電能→化學(xué)能,如電解槽。
本節(jié)課將重點(diǎn)討論電路中的能量問(wèn)題。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1、電功
(1)定義:電路中電場(chǎng)力對(duì)走向移動(dòng)的電荷所做的功,簡(jiǎn)稱電功,通常也說(shuō)成是電流的功。
(2)實(shí)質(zhì):能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律在電路中的體現(xiàn)。
電能通過(guò)電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式能。
上一章里學(xué)過(guò)電場(chǎng)力對(duì)電荷的功,若電荷在電場(chǎng)力作用下從a搬至b,ab兩點(diǎn)間電勢(shì)差為,則電場(chǎng)力做功。
對(duì)于一段導(dǎo)體而言,兩端電勢(shì)差為,把電荷從一端搬至另一端,電場(chǎng)力的功,
在導(dǎo)體中形成電流,且,(在時(shí)間間隔內(nèi)搬運(yùn)的電量為,則通過(guò)導(dǎo)體截面電流為,),所以。這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。
(3)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,跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。
②適用條件:、不隨時(shí)間變化——恒定電流。
(4)單位:電流單位用安培(a),電壓?jiǎn)挝挥梅╲),時(shí)間單位用秒(s),則電功的單位是焦耳(j)。
(5)電功率
①表達(dá)式:
物理意義:一段電路上功率,跟這段電路兩端電壓和電路中電流強(qiáng)度成正比。
②單位:功的單位用焦耳(j),時(shí)間單位用秒(s),功率單位為瓦特(w)。
1w=1j/s
這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明:推導(dǎo)過(guò)程中沒(méi)用到任何特別電路或用電器的性質(zhì),電功和電功率的表達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者,這里是電場(chǎng)力做功,是消耗的總電能,也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。
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。
同學(xué)一般認(rèn)為,,又由歐姆定律,,所以得出,電流做這么多功,放出熱量。這里有一個(gè)錯(cuò)誤,可讓同學(xué)思索并找出來(lái)。
錯(cuò)在,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)期試驗(yàn)討論后提出焦耳定律。
2、焦耳定律——電流熱效應(yīng)
(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:
對(duì)于導(dǎo)體而言,依據(jù)歐姆定律,,所以,電流做功完全用來(lái)生熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(3)說(shuō)明:焦耳定律表明,純電阻電路中電流做功完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,同時(shí),有電阻的電路中電流做功會(huì)引起內(nèi)能的增加,且電熱。
(4)簡(jiǎn)潔介紹產(chǎn)生焦耳熱的緣由:
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)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四周的熱運(yùn)動(dòng)加劇,從而溫度上升。
(5)純電阻電路中的電功和電功率
①電功,對(duì)全部電路中電阻的生熱都適用。
結(jié)合純電阻電路歐姆定律,
②電功率,對(duì)全部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
3、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)系特別關(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,通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流為,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為,則電流做功或電動(dòng)機(jī)消耗的總電能為,電動(dòng)機(jī)線圈電阻生熱,電動(dòng)機(jī)還對(duì)外做功,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能。
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=1s即可,可得總功率,電熱功率,輸出功率,三者關(guān)系是。
4、額定功率和實(shí)際功率
為了使用電器平安、正常地工作,對(duì)用電器工作電壓和功率都有規(guī)定數(shù)值。
(1)額定功率:用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓,在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。
一般說(shuō)來(lái),用電器電壓不能超過(guò)額定電壓,但電壓低于額定電壓時(shí),用電器功率不是額定功率,而是實(shí)際功率。
(2)實(shí)際功率,、分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過(guò)用電器的實(shí)際電流。
(三)復(fù)習(xí)鞏固
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kg,電源供應(yīng)恒定電壓,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中電流強(qiáng)度=5a,求電動(dòng)機(jī)線圈電阻()(4ω)
探究活動(dòng)
1、調(diào)查電路設(shè)計(jì)中采納了那些方法來(lái)減小導(dǎo)線上的電能損耗。
2、試驗(yàn)設(shè)計(jì):驗(yàn)證
電功和電功率篇2
課題:電功和電功率
課型:新授課
設(shè)計(jì):何蕓蕓
編寫時(shí)間:XX年12月5日
執(zhí)行時(shí)間:XX年12月8日
教學(xué)目的:
1、理解和把握電功率的概念、公式和單位;
2、理解額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
3、能綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)簡(jiǎn)潔的電功率問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):
1、電功率的定義、公式和單位;
2、額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
教具預(yù)備:
36v40w電燈1只,洗衣機(jī)、電動(dòng)機(jī)銘牌若干,電流表、
電壓表各1只,變阻器、電源各1個(gè)。
教學(xué)方法:復(fù)習(xí)引入、演示試驗(yàn)、歸納總結(jié)。
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1、怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢?
2、怎樣比較物體做功的快慢?
3、怎樣比較電流做功的快慢?
[例題1]
電流通過(guò)電扇的電動(dòng)機(jī),通電半小時(shí),電流做功72000j;電流通過(guò)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī),通電2s,做功40000j,電流通過(guò)哪一個(gè)電動(dòng)機(jī)做功多?
二、講授新課:
1、電功率
(1)定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。用p表示。
注:電功率是表示電流做功快慢的物理量。
(2)公式:
依據(jù)定義:p=w/t,w=uit
所以,p=w/t=uit/t=ui
上式表明:電功率等于電壓與電流的乘積。
(3)單位:瓦、千瓦,1kw=1000w
由公式得w=pt得
w=pt=1kw1h=1kwh
=1000w3600s=3.6106j
即:1kwh=3.6106j
[例題2]
一盞電燈邊在電壓是220v的電路中,燈光中通過(guò)的電流是68ma,這個(gè)燈光的電功率是多少瓦?一個(gè)月總共通電100h,電流所做的功是多少焦,多少千瓦時(shí)?
(4)演示試驗(yàn):(運(yùn)行課件)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較:
2、額定電壓與額定功率:
(1)定義:用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。
(2)額定電壓和額定功率的關(guān)系:
當(dāng)u實(shí)=u額,則p實(shí)=p額,用電器正常工作
u實(shí)u額,則p實(shí)p額,用電器簡(jiǎn)單損壞
u實(shí)u額,則p實(shí)p額,用電器不能正常工作
三、小結(jié):電功和電功率的比較
四、作業(yè):
1、課本本節(jié)的練習(xí)3、4。
2、預(yù)習(xí)下節(jié)試驗(yàn):
⑴試驗(yàn)的目的是什么?
⑵必需測(cè)出哪些物理量?試驗(yàn)的原理是什么?
⑶需要哪些試驗(yàn)器材?
⑷試驗(yàn)中為何要用滑動(dòng)變阻器?它和燈泡如何連接?
⑸怎樣組成電路?請(qǐng)畫(huà)出試驗(yàn)電路圖。
⑹怎樣設(shè)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格?
⑺在什么條件下測(cè)出的功率才是小燈泡的額定功率?
電功和電功率篇3
教學(xué)目標(biāo)
(一)學(xué)問(wèn)目標(biāo)
1、知道電功是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功,做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。
2、理解電功、電功率的概念及表達(dá)式的物理意義并能用電功的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、了解額定電壓、額定功率、實(shí)際功率的意義。
4、知道電功率、熱功率的聯(lián)系和區(qū)分.
(二)力量目標(biāo)
1、通過(guò)燈泡工作功率的演示,培育同學(xué)觀看力量和利用試驗(yàn)分析和處理實(shí)際問(wèn)題的力量。
(三)情感目標(biāo)
1、通過(guò)演示試驗(yàn),加強(qiáng)同學(xué)對(duì)物理試驗(yàn)的重視,培育同學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
2、通過(guò)電能和其他能的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律的講解進(jìn)一步滲透辨論唯物主義觀點(diǎn)的教育和節(jié)省能源勤儉節(jié)省的優(yōu)良傳統(tǒng)。
3、通過(guò)燈泡實(shí)際功率的演示,對(duì)同學(xué)進(jìn)行平安意識(shí)教育。
教學(xué)建議
1、在推導(dǎo)電功的公式時(shí),應(yīng)當(dāng)留意講清晰,在時(shí)間內(nèi),只是相當(dāng)于把電荷由電路的一端移至另一端(兩端的電壓為),這與在真空中把某一電荷由某處移至另一處有區(qū)分,但效果是一樣的,即所做的功相同。
2、可用類比的方法向同學(xué)說(shuō)明:電場(chǎng)力對(duì)自由電行做功時(shí),在真空中電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,這相當(dāng)于物體在真空中自由下落時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;在電阻元件中電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這相當(dāng)于物體在粘滯性較大的液體中勻速下落時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
3、教材只要求同學(xué)知道電功率和熱功率的區(qū)分和聯(lián)系,而不要求對(duì)這個(gè)問(wèn)題作進(jìn)一步爭(zhēng)論。
4、對(duì)于這兩個(gè)導(dǎo)出式,要明確它的使用條件和適用范圍,即:純電阻電路。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
電功、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、了解實(shí)際功率和額定功率。
3、了解電功和電熱的關(guān)系。
4、了解公式()和()的適用條件。
5、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。
6、能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)潔的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、教學(xué)重點(diǎn)在于區(qū)分并把握電功和電熱的計(jì)算。
2、難點(diǎn)主要在同學(xué)對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性熟悉,接受起來(lái)比較困難。
三、主要教學(xué)過(guò)程
(-)提出問(wèn)題,引入新課
1、通過(guò)前面的學(xué)習(xí),可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生定向移動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎?(做功,而且做正功)
2、電場(chǎng)力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化,電能轉(zhuǎn)化為其他形式能,舉出一些大家熟識(shí)的例子。
電能→機(jī)械能,如電動(dòng)機(jī)。
電能→內(nèi)能,如電熱器。
電能→化學(xué)能,如電解槽。
本節(jié)課將重點(diǎn)討論電路中的能量問(wèn)題。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1、電功
(1)定義:電路中電場(chǎng)力對(duì)走向移動(dòng)的電荷所做的功,簡(jiǎn)稱電功,通常也說(shuō)成是電流的功。
(2)實(shí)質(zhì):能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律在電路中的體現(xiàn)。
電能通過(guò)電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式能。
上一章里學(xué)過(guò)電場(chǎng)力對(duì)電荷的功,若電荷在電場(chǎng)力作用下從A搬至B,AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為,則電場(chǎng)力做功。
對(duì)于一段導(dǎo)體而言,兩端電勢(shì)差為,把電荷從一端搬至另一端,電場(chǎng)力的功,
在導(dǎo)體中形成電流,且,(在時(shí)間間隔內(nèi)搬運(yùn)的電量為,則通過(guò)導(dǎo)體截面電流為,),所以。這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。
(3)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,跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。
②適用條件:、不隨時(shí)間變化——恒定電流。
(4)單位:電流單位用安培(A),電壓?jiǎn)挝挥梅╒),時(shí)間單位用秒(S),則電功的單位是焦耳(J)。
(5)電功率
①表達(dá)式:
物理意義:一段電路上功率,跟這段電路兩端電壓和電路中電流強(qiáng)度成正比。
②單位:功的單位用焦耳(J),時(shí)間單位用秒(s),功率單位為瓦特(W)。
1W=1J/s
這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明:推導(dǎo)過(guò)程中沒(méi)用到任何特別電路或用電器的性質(zhì),的表達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者,這里是電場(chǎng)力做功,是消耗的總電能,也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。
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。
同學(xué)一般認(rèn)為,,又由歐姆定律,,所以得出,電流做這么多功,放出熱量。這里有一個(gè)錯(cuò)誤,可讓同學(xué)思索并找出來(lái)。
錯(cuò)在,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)期試驗(yàn)討論后提出焦耳定律。
2、焦耳定律——電流熱效應(yīng)
(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:
對(duì)于導(dǎo)體而言,依據(jù)歐姆定律,,所以,電流做功完全用來(lái)生熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(3)說(shuō)明:焦耳定律表明,純電阻電路中電流做功完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,同時(shí),有電阻的電路中電流做功會(huì)引起內(nèi)能的增加,且電熱。
(4)簡(jiǎn)潔介紹產(chǎn)生焦耳熱的緣由:
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)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四周的熱運(yùn)動(dòng)加劇,從而溫度上升。
(5)純電阻電路中的
①電功,對(duì)全部電路中電阻的生熱都適用。
結(jié)合純電阻電路歐姆定律,
②電功率,對(duì)全部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
3、非純電阻電路中的(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)系特別關(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,通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流為,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為,則電流做功或電動(dòng)機(jī)消耗的總電能為,電動(dòng)機(jī)線圈電阻生熱,電動(dòng)機(jī)還對(duì)外做功,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能。
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=1s即可,可得總功率,電熱功率,輸出功率,三者關(guān)系是。
4、額定功率和實(shí)際功率
為了使用電器平安、正常地工作,對(duì)用電器工作電壓和功率都有規(guī)定數(shù)值。
(1)額定功率:用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓,在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。
一般說(shuō)來(lái),用電器電壓不能超過(guò)額定電壓,但電壓低于額定電壓時(shí),用電器功率不是額定功率,而是實(shí)際功率。
(2)實(shí)際功率,、分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過(guò)用電器的實(shí)際電流。
(三)復(fù)習(xí)鞏固
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kg,電源供應(yīng)恒定電壓,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中電流強(qiáng)度=5A,求電動(dòng)機(jī)線圈電阻()(4Ω)
探究活動(dòng)
1、調(diào)查電路設(shè)計(jì)中采納了那些方法來(lái)減小導(dǎo)線上的電能損耗。
2、試驗(yàn)設(shè)計(jì):驗(yàn)證
電功和電功率篇4
教學(xué)目標(biāo)
(一)學(xué)問(wèn)目標(biāo)
1、知道電功是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功,做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。
2、理解電功、電功率的概念及表達(dá)式的物理意義并能用電功的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、了解額定電壓、額定功率、實(shí)際功率的意義。
4、知道電功率、熱功率的聯(lián)系和區(qū)分.
(二)力量目標(biāo)
1、通過(guò)燈泡工作功率的演示,培育同學(xué)觀看力量和利用試驗(yàn)分析和處理實(shí)際問(wèn)題的力量。
(三)情感目標(biāo)
1、通過(guò)演示試驗(yàn),加強(qiáng)同學(xué)對(duì)物理試驗(yàn)的重視,培育同學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
2、通過(guò)電能和其他能的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律的講解進(jìn)一步滲透辨論唯物主義觀點(diǎn)的教育和節(jié)省能源勤儉節(jié)省的優(yōu)良傳統(tǒng)。
3、通過(guò)燈泡實(shí)際功率的演示,對(duì)同學(xué)進(jìn)行平安意識(shí)教育。
教學(xué)建議
1、在推導(dǎo)電功的公式時(shí),應(yīng)當(dāng)留意講清晰,在時(shí)間內(nèi),只是相當(dāng)于把電荷由電路的一端移至另一端(兩端的電壓為),這與在真空中把某一電荷由某處移至另一處有區(qū)分,但效果是一樣的,即所做的功相同。
2、可用類比的方法向同學(xué)說(shuō)明:電場(chǎng)力對(duì)自由電行做功時(shí),在真空中電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,這相當(dāng)于物體在真空中自由下落時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;在電阻元件中電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這相當(dāng)于物體在粘滯性較大的液體中勻速下落時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
3、教材只要求同學(xué)知道電功率和熱功率的區(qū)分和聯(lián)系,而不要求對(duì)這個(gè)問(wèn)題作進(jìn)一步爭(zhēng)論。
4、對(duì)于這兩個(gè)導(dǎo)出式,要明確它的使用條件和適用范圍,即:純電阻電路。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
電功、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、了解實(shí)際功率和額定功率。
3、了解電功和電熱的關(guān)系。
4、了解公式()和()的適用條件。
5、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。
6、能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)潔的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、教學(xué)重點(diǎn)在于區(qū)分并把握電功和電熱的計(jì)算。
2、難點(diǎn)主要在同學(xué)對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性熟悉,接受起來(lái)比較困難。
三、主要教學(xué)過(guò)程
(-)提出問(wèn)題,引入新課
1、通過(guò)前面的學(xué)習(xí),可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生定向移動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎?(做功,而且做正功)
2、電場(chǎng)力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化,電能轉(zhuǎn)化為其他形式能,舉出一些大家熟識(shí)的例子。
電能→機(jī)械能,如電動(dòng)機(jī)。
電能→內(nèi)能,如電熱器。
電能→化學(xué)能,如電解槽。
本節(jié)課將重點(diǎn)討論電路中的能量問(wèn)題。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1、電功
(1)定義:電路中電場(chǎng)力對(duì)走向移動(dòng)的電荷所做的功,簡(jiǎn)稱電功,通常也說(shuō)成是電流的功。
(2)實(shí)質(zhì):能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律在電路中的體現(xiàn)。
電能通過(guò)電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式能。
上一章里學(xué)過(guò)電場(chǎng)力對(duì)電荷的功,若電荷在電場(chǎng)力作用下從A搬至B,AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為,則電場(chǎng)力做功。
對(duì)于一段導(dǎo)體而言,兩端電勢(shì)差為,把電荷從一端搬至另一端,電場(chǎng)力的功,
在導(dǎo)體中形成電流,且,(在時(shí)間間隔內(nèi)搬運(yùn)的電量為,則通過(guò)導(dǎo)體截面電流為,),所以。這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。
(3)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,跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。
②適用條件:、不隨時(shí)間變化——恒定電流。
(4)單位:電流單位用安培(A),電壓?jiǎn)挝挥梅╒),時(shí)間單位用秒(S),則電功的單位是焦耳(J)。
(5)電功率
①表達(dá)式:
物理意義:一段電路上功率,跟這段電路兩端電壓和電路中電流強(qiáng)度成正比。
②單位:功的單位用焦耳(J),時(shí)間單位用秒(s),功率單位為瓦特(W)。
1W=1J/s
這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明:推導(dǎo)過(guò)程中沒(méi)用到任何特別電路或用電器的性質(zhì),的表達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者,這里是電場(chǎng)力做功,是消耗的總電能,也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。
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。
同學(xué)一般認(rèn)為,,又由歐姆定律,,所以得出,電流做這么多功,放出熱量。這里有一個(gè)錯(cuò)誤,可讓同學(xué)思索并找出來(lái)。
錯(cuò)在,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)期試驗(yàn)討論后提出焦耳定律。
2、焦耳定律——電流熱效應(yīng)
(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:
對(duì)于導(dǎo)體而言,依據(jù)歐姆定律,,所以,電流做功完全用來(lái)生熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(3)說(shuō)明:焦耳定律表明,純電阻電路中電流做功完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,同時(shí),有電阻的電路中電流做功會(huì)引起內(nèi)能的增加,且電熱。
(4)簡(jiǎn)潔介紹產(chǎn)生焦耳熱的緣由:
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)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四周的熱運(yùn)動(dòng)加劇,從而溫度上升。
(5)純電阻電路中的
①電功,對(duì)全部電路中電阻的生熱都適用。
結(jié)合純電阻電路歐姆定律,
②電功率,對(duì)全部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
3、非純電阻電路中的(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)系特別關(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,通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流為,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為,則電流做功或電動(dòng)機(jī)消耗的總電能為,電動(dòng)機(jī)線圈電阻生熱,電動(dòng)機(jī)還對(duì)外做功,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能。
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=1s即可,可得總功率,電熱功率,輸出功率,三者關(guān)系是。
4、額定功率和實(shí)際功率
為了使用電器平安、正常地工作,對(duì)用電器工作電壓和功率都有規(guī)定數(shù)值。
(1)額定功率:用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓,在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。
一般說(shuō)來(lái),用電器電壓不能超過(guò)額定電壓,但電壓低于額定電壓時(shí),用電器功率不是額定功率,而是實(shí)際功率。
(2)實(shí)際功率,、分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過(guò)用電器的實(shí)際電流。
(三)復(fù)習(xí)鞏固
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kg,電源供應(yīng)恒定電壓,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中電流強(qiáng)度=5A,求電動(dòng)機(jī)線圈電阻()(4Ω)
探究活動(dòng)
1、調(diào)查電路設(shè)計(jì)中采納了那些方法來(lái)減小導(dǎo)線上的電能損耗。
2、試驗(yàn)設(shè)計(jì):驗(yàn)證
電功和電功率篇5
教學(xué)目的:
1、理解和把握電功率的概念、公式和單位;
2、理解額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
3、能綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)簡(jiǎn)潔的電功率問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):
1、電功率的定義、公式和單位;
2、額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
教具預(yù)備:
36V40W電燈1只,洗衣機(jī)、電動(dòng)機(jī)銘牌若干,電流表、
電壓表各1只,變阻器、電源各1個(gè)。
教學(xué)方法:復(fù)習(xí)引入、演示試驗(yàn)、歸納總結(jié)。
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1、怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢?
2、怎樣比較物體做功的快慢?
3、怎樣比較電流做功的快慢?
[例題1]
電流通過(guò)電扇的電動(dòng)機(jī),通電半小時(shí),電流做功72000J;電流通過(guò)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī),通電2s,做功40000J,電流通過(guò)哪一個(gè)電動(dòng)機(jī)做功多?
二、講授新課:
1、電功率
(1)定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。用P表示。
注:電功率是表示電流做功快慢的物理量。
(2)公式:
依據(jù)定義:P=W/t,W=UIt
所以,P=W/t=UIt/t=UI
上式表明:電功率等于電壓與電流的乘積。
(3)單位:瓦、千瓦,1kW=1000W
由公式得W=Pt得
W=Pt=1kW×1h=1kW·h
=1000W×3600s=3.6×106J
即:1kW·h=3.6×106J
[例題2]
一盞電燈邊在電壓是220V的電路中,燈光中通過(guò)的電流是68mA,這個(gè)燈光的電功率是多少瓦?一個(gè)月總共通電100h,電流所做的功是多少焦,多少千瓦時(shí)?
(4)演示試驗(yàn):(運(yùn)行課件)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較:
2、額定電壓與額定功率:
(1)定義:用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。
(2)額定電壓和額定功率的關(guān)系:
當(dāng)U實(shí)=U額,則P實(shí)=P額,用電器正常工作
U實(shí)U額,則P實(shí)P額,用電器簡(jiǎn)單損壞
U實(shí)U額,則P實(shí)P額,用電器不能正常工作
三、小結(jié):的比較
四、作業(yè):
1、課本本節(jié)的練習(xí)3、4。
2、預(yù)習(xí)下節(jié)試驗(yàn):
⑴試驗(yàn)的目的是什么?
⑵必需測(cè)出哪些物理量?試驗(yàn)的原理是什么?
⑶需要哪些試驗(yàn)器材?
⑷試驗(yàn)中為何要用滑動(dòng)變阻器?它和燈泡如何連接?
⑸怎樣組成電路?請(qǐng)畫(huà)出試驗(yàn)電路圖。
⑹怎樣設(shè)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格?
⑺在什么條件下測(cè)出的功率才是小燈泡的額定功率?
電功和電功率篇6
【考點(diǎn)聚焦】
1.知道電功及其單位
2.理解電功的公式,會(huì)用電能表測(cè)量電功
3.理解電功率的概念
4.理解用電器的額定電壓和額定功率
5.理解焦耳定律,知道電熱器的原理和應(yīng)用
【呈現(xiàn)形式】
本部分涉及到的內(nèi)容有電功、電能和焦耳定律
1.電功與電能的關(guān)系、電功的計(jì)算:相關(guān)的主要考點(diǎn)有電功的計(jì)算,而電功計(jì)算最常見(jiàn)的是與電流的定義、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電能表及電功率、焦耳定律聯(lián)系起來(lái),并結(jié)合其它能量(如機(jī)械能、內(nèi)能等)的學(xué)問(wèn)綜合考查,其中特殊要嫻熟把握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律與電功計(jì)算公式相結(jié)合的計(jì)算,要弄明白幾個(gè)電功計(jì)算公式的應(yīng)用范圍。
2.電功率的概念及其計(jì)算,用電器額定電壓、額定功率和實(shí)際電壓、實(shí)際功率的聯(lián)系、區(qū)分及計(jì)算,用電壓表和電流表測(cè)定小燈泡的功率的試驗(yàn)是重點(diǎn)內(nèi)容,其中電功率的計(jì)算公式的應(yīng)用,用電器額定功率和實(shí)際功率的區(qū)分和計(jì)算,小燈泡的功率的測(cè)定試驗(yàn)的爭(zhēng)論是難點(diǎn)。與上述內(nèi)容相關(guān)的考點(diǎn)有:電功率的基本概念、額定電壓、額定功率和實(shí)際功率的概念,用電器電功率與電阻的變化關(guān)系,測(cè)定小燈泡的功率的試驗(yàn),將功率與串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合考查,同一電路中不同用電器的功率的比較。
3.焦耳定律及其應(yīng)用,與其相關(guān)的考點(diǎn)有焦耳定律的內(nèi)容及應(yīng)用、用掌握變量法討論焦耳定律的試驗(yàn)、電熱器的構(gòu)造特點(diǎn)和原理等。
這部分學(xué)問(wèn)在中考中將大量以計(jì)算、試驗(yàn)、開(kāi)放和探究性試題消失,其試題的難度也將會(huì)較大,應(yīng)引起足夠的重視。
【學(xué)問(wèn)結(jié)構(gòu)】
一、電功
1.定義:電流所做的功。
2.電流做功的實(shí)質(zhì):電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過(guò)程,電功是電能轉(zhuǎn)化的量度。電功是過(guò)程量,電流做功時(shí),總伴隨著能量狀態(tài)的變化。電流通過(guò)用電器所做的功的數(shù)值與該用電器此時(shí)消耗的電能數(shù)值完全相同。
3.電功的公式及其變換式:w=uit(變換式w=u2/rt,w=i2rt),即電流在某段電流上所做的功,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。
4.電功的單位;焦耳(j)、千瓦時(shí)(kwh)
5.電功測(cè)量:電能表是測(cè)量電功的儀表。
二、電功率
1.定義及意義:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫電功率。電流做功不僅有大小而且有快慢之分。用電器的功率表示做功的快慢。電功率大的用電器只能說(shuō)明用電器電流做功快,并不表示電流做功的多少。
2.公式:p=w/t=uit=ui,該公式適用于任何電器。
3.單位:瓦特(w),千瓦(kw)
4.額定電壓與額定功率:額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓,額定功率是用電器在額定電壓下的功率。
5.測(cè)小燈泡的電功率:(1)試驗(yàn)原理;(2)試驗(yàn)電路圖;(3)試驗(yàn)步驟;(4)數(shù)據(jù)處理。
三、焦耳定律
1.焦耳定律:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。
2.焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:q=i2rt
【方法提示】
一、電功公式的正確使用:
1.電功公式w=uit是計(jì)算電功普遍適應(yīng)的公式,對(duì)于任何電器(或電路)都通用。
2.變形公式w=u2/rt,w=i2rt只適用于電爐、白熾燈、電烙鐵等純電阻電路,而如
電動(dòng)機(jī)及給蓄電池充電等電路則不適用。
【例題1】如圖1所示,r1的阻值是2ω,兩端的電壓是3v,r2的阻值是4ω,則2s內(nèi)在r3上所消耗的電能是多少?
【解析】
這是一道綜合運(yùn)用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律來(lái)計(jì)算電功的問(wèn)題。對(duì)于純電阻器件而言,只要想方法求出該器件的電流、電壓、電阻三個(gè)電學(xué)基本量的任意兩個(gè)量和時(shí)間即可求出電功。在這一思想指導(dǎo)下,計(jì)算r3在2s內(nèi)所消耗的電能:方法一是求r3的電壓u3和電流i3;方法二是求u3和r3;方法三可先求i3和r3。在計(jì)算過(guò)程中要充分利用串聯(lián)電路的特性、公式,留意歐姆定律在適用時(shí)各物理量應(yīng)滿意同一性原則。解決此類問(wèn)題的方法是先弄清電路的連接方式,在運(yùn)用相應(yīng)的串、并聯(lián)電路特性和歐姆定律去分頭查找討論對(duì)象的三個(gè)基本量中的任意兩個(gè)(時(shí)間往往是已知的);假如討論對(duì)象是非純電阻器件,計(jì)算電功只能適用定義式計(jì)算。該題在r3上消耗的電能是27j。
二、電能表的問(wèn)題
1.電能表是測(cè)量電功或者說(shuō)是測(cè)量用戶的用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能的多少。
2.讀數(shù):窗口兩次之差就是這段時(shí)間內(nèi)使用的千瓦時(shí)數(shù),最終一位是小數(shù)。
3.銘牌如圖2所示的物理意義:
①“220v”表示電能表的額定電壓是220v。
②“20a”表示允許通過(guò)這只電能表的最大電流是20a。
③“kwh”表示電能表測(cè)量電功所用的單位是kwh,即“度”。
④“2500r/kwh”表示每消耗1度電,電能表的表回旋轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)。
三、額定電壓與額定功率
u實(shí)>u額,則p實(shí)>p額u實(shí)=u額,則p實(shí)=p額u實(shí)<u額,則p實(shí)<p額
【例題2】三盞電燈a(220v,40w)、b(110v,40w)、c(36v,40w),當(dāng)它們各自正常
發(fā)光時(shí),單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電能哪個(gè)最大?
【解析】
本題簡(jiǎn)單出錯(cuò)的地方在于不了解電功率的意義,誤認(rèn)為額定電壓越高的電功率便越大。
正確分析方式是:電流通過(guò)電燈做功的過(guò)程就是消耗電能的過(guò)程,單位時(shí)間內(nèi)做多少電功便消耗多少電能,當(dāng)三盞電燈都正常發(fā)光時(shí),雖工作電壓各不相同,但其電功率都是40w,所以三盞燈每秒做的電功以及每秒消耗的電能都是40j,所以正確的答案是單位時(shí)間內(nèi)三盞燈消耗的電能相同。
四、測(cè)量小燈泡的電功率
【例題2】如圖3所示是測(cè)額定電壓為2.5v小燈泡的額定功率的
電路圖
(1)a是表,b是表。
(2)按圖連接好器材,測(cè)量前開(kāi)關(guān)應(yīng),滑片p應(yīng)滑到點(diǎn)。
(3)假如小燈泡的阻值約為10ω,電源有兩節(jié)干電池串聯(lián)組成,電流表有量程0∽0.6a
和0∽3a兩檔,那么a表量程應(yīng)選擋,b表量程選擋。
(4)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)覺(jué)小燈泡兩端電壓只有1.8v,滑動(dòng)變阻器的滑片p向端移動(dòng),才能使電壓表示數(shù)為v,此時(shí)燈泡實(shí)際功率就是額定功率。
(5)要測(cè)量的數(shù)據(jù)是和,計(jì)算燈泡的額定功率公式為。
【解析】
由圖可知是用電流表和電壓表測(cè)定小燈泡額定功率電路。解答:
(1)依據(jù)電流表、電壓表的使用規(guī)章可以推斷:a與電燈并聯(lián),是電壓表;b與電燈串聯(lián)是電流表。
(2)為了避開(kāi)接線失誤,損壞電器,串聯(lián)前開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)?;阶冏杵髟陔娐分衅鸱謮鹤饔?,分去一部分電壓,以保證小燈泡的平安使用,并得到需要的電壓,測(cè)量前串入電路的電阻應(yīng)是變阻器的最大值,所以滑片p應(yīng)在b點(diǎn)。
(3)電源選用兩節(jié)干電池,則電源電壓為3v,且小燈泡的額定電壓為2.5v,所以電壓表a表的量程應(yīng)選“0∽3v”擋,小燈泡的電阻約為10ω,它在正常工作時(shí)的電流約為i=u/r=0.25a<0.6a,所以電流表b的量程應(yīng)選“0∽0.6a”擋。
(4)當(dāng)小燈泡兩端電壓為1.8v時(shí),因沒(méi)有達(dá)到其額定電壓2.5v,所以其實(shí)際功率小
于額定功率,為使小燈泡消耗的功率等于其額定功率,應(yīng)提高小燈泡兩端的電壓,使其達(dá)到2.5v,所以減小滑動(dòng)變阻器入電路的電阻,以減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓,故滑片p應(yīng)向a端移動(dòng),
(5)測(cè)定小燈泡的額定功率,依據(jù)是功率的公式,p=ui,需要測(cè)量的是小燈泡兩端的電壓v和提高它的電流i。
五、熟記電學(xué)中基本量的規(guī)律和特點(diǎn),進(jìn)行電功、電功率和電熱的計(jì)算
物理量
(符號(hào))公式單位
(符號(hào))測(cè)量?jī)x器串聯(lián)電路特點(diǎn)并聯(lián)電路特點(diǎn)
電功(w)w=uit焦耳
(j)電能表w=w1+w2
w1:w2=r1:r2w=w1+w2
w1:w2=:r2:r1
電功率(p)
p=w/t
p=ui瓦特
(w)電流表
電壓表滑動(dòng)變阻器(伏安法)p=p1+p2
p1:p2=r1:r2p=p1+p2
p1:p2=r2:r1
電熱
(q)q=i2rt焦耳
(j)q=q1+q2q=q1+q2
q1:q2=r1:r2
【例題3】同為“36v40w”的電燈、電扇、電烙鐵都正常工作5min,它們產(chǎn)生熱量是:
a.一樣多b.電燈最多c.電扇最多d.電烙鐵最多
【解析】三個(gè)用電器消耗的功率、通電時(shí)間相同,由w=pt可知它們消耗的電能一樣多,但從能量轉(zhuǎn)化的角度考慮,電燈將電能轉(zhuǎn)化為大量熱能及少量光能,電扇將電能轉(zhuǎn)化為大量機(jī)械能和少量熱能,而電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,所以產(chǎn)生熱量最多的用電器是電烙鐵。正確答案應(yīng)為d。
【例題4】如圖4所示,燈泡l標(biāo)有“220v36w”字樣,r=6ω,通電10s且正常發(fā)光,依據(jù)這些已知條件,可以求出哪些物理量,請(qǐng)一一計(jì)算出來(lái)。
【解析】本題看起來(lái)雖然簡(jiǎn)潔,但實(shí)際上是一道開(kāi)放性試題,它可以幾乎計(jì)算出全部電學(xué)中的基本物理量,能夠涉及到全部的電學(xué)概念和定律。
題中隱含的條件:額定電壓下,燈泡的額定功率,切燈泡正常發(fā)光??汕蟪龅奈锢砹坑校?/p>
(1)燈泡兩端的實(shí)際電壓:u實(shí)=u額=12v
(2)燈泡的額定功率p實(shí)=p額=36w
(3)通過(guò)燈泡的電流i實(shí)=i額=p/u=3a
(4)燈泡的電阻rl=u2/p=4ω
通電10s鐘
(5)通過(guò)燈泡的電荷量q=it=30c
(6)燈泡消耗的電能wl=pt=360j
(7)燈泡、電阻兩端的電壓u總=ur=ul=12v
(8)通過(guò)電阻的電流ir=u/r=12v/6ω=2a
(9)電阻消耗的電能wr=uirt=12v×2a×10s=240j
(10)電阻的功率pr=uir=12v×2a=24w
(11)電阻上的電熱qr=ir2rt=(2a)2×6ω×10s=240j
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練】
1.電能表是用來(lái)測(cè)定下列哪個(gè)物理量的〔〕
a.電能b.電流c.電壓d.電阻
2.將7.2×105j的電功用“度”作單位表示,則應(yīng)為〔〕
a.20度b.2度c.0.2度d.0.02度
3.采葳同學(xué)家在1月1日和2月1日兩次觀看家里的電能表,如下表所示,那么該同學(xué)家一月用電〔〕
0233402879
a.545度b.54.5
c.455度d.45.5度
4.下列關(guān)于電功率的說(shuō)法中,正確的是〔〕
a.電功率越大,電流做功越多b.電功率越大,所用的時(shí)間越短
c.電功率越大,用電器消耗的電能越多d.電功率越大,用電器消耗電能越快
5.“220v100w”的燈泡接入電壓為210v的電路,則該燈泡的實(shí)際電功率〔〕
a.大于100wb.等于100wc.小于100wd.條件不足,無(wú)法推斷
6.在測(cè)定一個(gè)小燈泡額定電功率的試驗(yàn)中,若小燈泡額定電壓為2.5v,允許通過(guò)的最大電流為0.4a.電源是4節(jié)干電池串聯(lián)成的電池組.另配有0-0.6a、0-3a兩量程的電流表一個(gè),0-3v、0-15v兩量程的電壓表一個(gè),最大阻值為20ω的滑動(dòng)變阻器等,則在這個(gè)試驗(yàn)中電流表、電壓表的量程分別應(yīng)選用的量程是〔〕
a.電流表選0-0.6a,電壓表選0-3vb.電流表選0-0.6a,電壓表選0-15v
c.電流表選0-3a,電壓表選0-3vd.電流表選0-3a,電壓表選0-15v
7.有一阻值為40ω的電熱器,工作時(shí)產(chǎn)生熱量的功率為1000w,則通過(guò)該電熱器的電流和電熱器兩端的電壓分別是〔〕
a.10a100vb.2a200vc.5a100vd.5a200v
8.要使電熱器在單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量削減一半,應(yīng)當(dāng)〔〕
a.讓它兩端的電壓削減一半b.使它的電阻削減一半
c.讓通過(guò)它的電流削減一半d.使它的電阻和兩端電壓同時(shí)削減一半
9.依據(jù)你生活中的觀看,電子手表、電燈、晶體管收音機(jī)、電燙斗這些常用電器中,電功率最大的是_______,電功率最小的是_______.
10.電燈泡上標(biāo)著“pz220-40”,這里的“220”表示_________________________,“40”表示的是燈泡______________.此燈泡正常工作時(shí)的電流為_(kāi)______a,電阻為_(kāi)_________.
11.一個(gè)在某電壓下工作的電烙鐵,功率是100w,電流是454ma,加在這個(gè)電烙鐵兩端的電壓是_______.
12.在測(cè)定小燈泡電功率的試驗(yàn)中:
(1)電源電壓要_______小燈泡的額定電壓,串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器是為了_______;
(2)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)放在_______位置上,這樣做的好處是_______;
(3)為了測(cè)定有“4.5v”字樣的小燈泡的功率,除了要用電壓表、電流表、小燈泡、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線外,還應(yīng)在下列器材中選用_______。
a.三節(jié)干電池b.三節(jié)蓄電池c.兩節(jié)干電池d.兩節(jié)蓄電池
13.如上表所示的電器每天工作時(shí)間均有削減,照明電器每天削減一小時(shí),廚房電器每
天工作時(shí)數(shù)削減0.5小時(shí),洗衣機(jī)每天工作時(shí)時(shí)數(shù)削減0.5小時(shí),其他用電器每天工作時(shí)數(shù)均削減1.5小時(shí),則一個(gè)月能節(jié)省用電多少千瓦時(shí)?折合多少度?折合多少焦耳?
14.按圖5所示電路對(duì)額定電壓為3.8v的小燈泡進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),測(cè)得5組試驗(yàn)數(shù)據(jù),并記錄在表中,同時(shí)記錄了小燈泡亮度變化的狀況.
請(qǐng)你認(rèn)真分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)現(xiàn)象,回答下列問(wèn)題:
次數(shù)12345
u/v3.03.53.84.04.5
i/a0.280.300.310.320.34
亮度增加
(1)燈泡的額定功率是___.
(2)小燈泡的亮度變化規(guī)律是____________________.
(3)除了表格中列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外,你還能發(fā)覺(jué)的問(wèn)題是____________________.
【參考答案】
1.a2.c3.d4.d5.c6.a7.d8.a9.電熨斗電子手表10.該燈泡的額定電壓為220v該燈泡的額定功率為40w0.181210ω11.220v12.(1)大于轉(zhuǎn)變燈泡中的電流和燈泡兩端的電壓(2)阻值最大電路中的電流最小,愛(ài)護(hù)電路(3)b13.30.75kwh14.1.178隨著燈泡兩端電壓的增大,燈泡的實(shí)際功率變大,燈泡越來(lái)越亮燈泡的阻值與溫度有關(guān)
電功和電功率篇7
教學(xué)目的:
1、理解和把握電功率的概念、公式和單位;
2、理解額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
3、能綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)簡(jiǎn)潔的電功率問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):
1、電功率的定義、公式和單位;
2、額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
教具預(yù)備:
36V40W電燈1只,洗衣機(jī)、電動(dòng)機(jī)銘牌若干,電流表、
電壓表各1只,變阻器、電源各1個(gè)。
教學(xué)方法:復(fù)習(xí)引入、演示試驗(yàn)、歸納總結(jié)。
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1、怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢?
2、怎樣比較物體做功的快慢?
3、怎樣比較電流做功的快慢?
[例題1]
電流通過(guò)電扇的電動(dòng)機(jī),通電半小時(shí),電流做功72000J;電流通過(guò)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī),通電2s,做功40000J,電流通過(guò)哪一個(gè)電動(dòng)機(jī)做功多?
二、講授新課:
1、電功率
(1)定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。用P表示。
注:電功率是表示電流做功快慢的物理量。
(2)公式:
依據(jù)定義:P=W/t,W=UIt
所以,P=W/t=UIt/t=UI
上式表明:電功率等于電壓與電流的乘積。
(3)單位:瓦、千瓦,1kW=1000W
由公式得W=Pt得
W=Pt=1kW×1h=1kW·h
=1000W×3600s=3.6×106J
即:1kW·h=3.6×106J
[例題2]
一盞電燈邊在電壓是220V的電路中,燈光中通過(guò)的電流是68mA,這個(gè)燈光的電功率是多少瓦?一個(gè)月總共通電100h,電流所做的功是多少焦,多少千瓦時(shí)?
(4)演示試驗(yàn):(運(yùn)行課件)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較:
2、額定電壓與額定功率:
(1)定義:用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。
(2)額定電壓和額定功率的關(guān)系:
當(dāng)U實(shí)=U額,則P實(shí)=P額,用電器正常工作
U實(shí)U額,則P實(shí)P額,用電器簡(jiǎn)單損壞
U實(shí)U額,則P實(shí)P額,用電器不能正常工作
三、小結(jié):的比較
四、作業(yè):
1、課本本節(jié)的練習(xí)3、4。
2、預(yù)習(xí)下節(jié)試驗(yàn):
⑴試驗(yàn)的目的是什么?
⑵必需測(cè)出哪些物理量?試驗(yàn)的原理是什么?
⑶需要哪些試驗(yàn)器材?
⑷試驗(yàn)中為何要用滑動(dòng)變阻器?它和燈泡如何連接?
⑸怎樣組成電路?請(qǐng)畫(huà)出試驗(yàn)電路圖。
⑹怎樣設(shè)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格?
⑺在什么條件下測(cè)出的功率才是小燈泡的額定功率?
電功和電功率篇8
一、電功:
1、定義:電流通過(guò)某段電路所做的功叫電功。
2、實(shí)質(zhì):電流做功的過(guò)程,實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(消耗電能)的過(guò)程;電流做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,就消耗了多少電能。
電流做功的形式:電流通過(guò)各種用電器使其轉(zhuǎn)動(dòng)、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。
3、規(guī)定:電流在某段電路上所做的功,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。
4、計(jì)算公式:w=uit=uq=pt(適用于全部電路)
對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:w=i2rt=u2t/r
①串聯(lián)電路中常用公式:w=i2rt。
w1:w2:w3:…wn=r1:r2:r3:…:rn
②并聯(lián)電路中常用公式:w=u2t/rw1:w2=r2:r1
③無(wú)論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計(jì)算在肯定時(shí)間所做的總功
常用公式w=w1+w2+…wn
5、單位:國(guó)際單位是焦耳(j)常用單位:度(kwh)
1度=1千瓦時(shí)=1kwh=3.6×106j
6、測(cè)量電功:
⑴電能表:是測(cè)量用戶用電器在某一段時(shí)間內(nèi)所做電功(某一段時(shí)間內(nèi)消耗電能)的儀器。
⑵電能表上“220v”“5a”“3000r/kwh”等字樣,分別表示:電電能表額定電壓220v;允許通過(guò)的最大電流是5a;每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。
⑶讀數(shù):a、測(cè)量較大電功時(shí)用刻度盤讀數(shù)。
①最終一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。
②電能表前后兩次讀數(shù)之差,就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。
32468
32654
如:電能表月初讀數(shù)月底讀數(shù)是
這個(gè)月用電度合j
b、測(cè)量較小電功時(shí),用表盤轉(zhuǎn)數(shù)讀數(shù)。如:某用電器單獨(dú)工作電能表(3000r/kwh)在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)36轉(zhuǎn)則10分鐘內(nèi)電器消耗的電能是j。
二、電功率:
1、定義:電流單位時(shí)間內(nèi)所做的功。
2、物理意義:表示電流做功快慢的物理量燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率大小。
3、電功率計(jì)算公式:p=ui=w/t(適用于全部電路)
對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:p=i2r=u2/r
①串聯(lián)電路中常用公式:p=i2r。
p1:p2:p3:…pn=r1:r2:r3:…:rn
②并聯(lián)電路中常用公式:p=u2/rp1:p2=r2:r1
③無(wú)論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計(jì)算總功率。
常用公式p=p1+p2+…pn
4、單位:國(guó)際單位瓦特(w)常用單位:千瓦(kw)
5、額定功率和實(shí)際功率:
⑴額定電壓:用電器正常工作時(shí)的電壓。
額定功率:用電器在額定電壓下的功率。p額=u額i額=u2額/r
某燈泡上標(biāo)有“pz22ov-25”字樣分別表示:一般照明,額定電壓220v,額定功率25w的燈泡。若知該燈“正常發(fā)光”可知:該燈額定電壓為220v,額定功率25w,額定電流i=p/u=0.11a燈絲阻值r=u2額/p=2936ω。
⑵當(dāng)u實(shí)=u額時(shí),p實(shí)=p額用電器正常工作(燈正常發(fā)光)
當(dāng)u實(shí)<u額時(shí),p實(shí)<p額用電器不能正常工作(燈光暗淡)
①實(shí)際功率隨電壓變化而變化依據(jù)p=u2/r得
②依據(jù)p=u2/r假如u減小為原來(lái)的1/n
則p′=如:u實(shí)=12u額p實(shí)=14p額
當(dāng)u實(shí)u額p實(shí)p額長(zhǎng)期使用影響用電器壽命(燈發(fā)光劇烈)
p實(shí)=0用電器燒壞(燈絲燒斷)
⑶燈l1“220v100w”,燈l2“220v25w”相比較而言,l1燈絲粗短,l2燈絲瘦長(zhǎng)。
推斷燈絲電阻口訣:“大(功率)粗短,小瘦長(zhǎng)”(u額相同)
兩燈串聯(lián)時(shí),燈l2亮,兩燈并聯(lián)時(shí),燈l1亮。
推斷哪個(gè)燈亮的口訣“串?。üβ剩┎⒋蟆保╱額相同)
⑷“1度”的規(guī)定:1kw的用電器工作1h消耗的電能。
p=w/t可使用兩套單位:“w、j、s”、“kw、kwh、h”
6、測(cè)量:
ⅰ、伏安法測(cè)燈泡的額定功率:
①原理:p=ui②電路圖:
③選擇和連接實(shí)物時(shí)須留意:
電源:其電壓高于燈泡的額定電壓
滑動(dòng)變阻器:接入電路時(shí)要變阻,且調(diào)到最大值。依據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動(dòng)變阻器。
電壓表:并聯(lián)在燈泡的兩端“+”接線柱流入,“-”接線柱流出。依據(jù)額定電壓選擇電壓表量程。
電流表:串聯(lián)在電路里““+”接線柱流入,“-”接線柱流出。依據(jù)i額=p額/u額或i額=u額/r選擇量程。
ⅱ測(cè)量家用電器的電功率:器材:電能表秒表原理:p=w/t
(參看課本p130)
三電熱
1、試驗(yàn):目的:討論電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)?原理:依據(jù)煤油在玻璃管里上升的高度來(lái)推斷電流通過(guò)電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少。
試驗(yàn)采納煤油的目的:煤油比熱容小,在相同條件下吸熱溫度上升的快:是絕緣體
2、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。
3、計(jì)算公式:q=i2rt(適用于全部電路)
對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:q=uit=u2t/r=w=pt
①串聯(lián)電路中常用公式:q=i2rt。
q1:q2:q3:…qn=r1:r2:r3:…:rn
并聯(lián)電路中常用公式:q=u2t/rq1:q2=r2:r1
②無(wú)論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計(jì)算在肯定時(shí)間所產(chǎn)生的總熱量
常用公式q=q1+q2+…qn
③分析電燈、電爐等電熱器問(wèn)題時(shí)往往使用:q=u2t/r=pt
4、應(yīng)用——電熱器:
①定義:利用電流的熱效應(yīng)而制成的發(fā)熱設(shè)備。
②原理:焦耳定律
③組成:電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金制成。
④優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生沒(méi)有污染、熱效率高、便利掌握和調(diào)整溫度。
練習(xí)☆家庭電路中有一只標(biāo)出名牌的燈泡正常發(fā)光,現(xiàn)給的器材有電能表、電流表、電壓表、鐘表,請(qǐng)用三種方法測(cè)出這只燈泡的此時(shí)功率,說(shuō)明道理并寫出表達(dá)式。
電功和電功率篇9
課題:電功和電功率
課型:新授課
設(shè)計(jì):何蕓蕓
編寫時(shí)間:2023年12月5日
執(zhí)行時(shí)間:2023年12月8日
教學(xué)目的:
1、理解和把握電功率的概念、公式和單位;
2、理解額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
3、能綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)簡(jiǎn)潔的電功率問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):
1、電功率的定義、公式和單位;
2、額定電壓、額定功率、實(shí)際功率及其關(guān)系。
教具預(yù)備:
36V40W電燈1只,洗衣機(jī)、電動(dòng)機(jī)銘牌若干,電流表、
電壓表各1只,變阻器、電源各1個(gè)。
教學(xué)方法:復(fù)習(xí)引入、演示試驗(yàn)、歸納總結(jié)。
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1、怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢?
2、怎樣比較物體做功的快慢?
3、怎樣比較電流做功的快慢?
[例題1]
電流通過(guò)電扇的電動(dòng)機(jī),通電半小時(shí),電流做功72000J;電流通過(guò)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī),通電2s,做功40000J,電流通過(guò)哪一個(gè)電動(dòng)機(jī)做功多?
二、講授新課:
1、電功率
(1)定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。用P表示。
注:電功率是表示電流做功快慢的物理量。
(2)公式:
依據(jù)定義:P=W/t,W=UIt
所以,P=W/t=UIt/t=UI
上式表明:電功率等于電壓與電流的乘積。
(3)單位:瓦、千瓦,1kW=1000W
由公式得W=Pt得
W=Pt=1kW×1h=1kW·h
=1000W×3600s=3.6×106J
即:1kW·h=3.6×106J
[例題2]
一盞電燈邊在電壓是220V的電路中,燈光中通過(guò)的電流是68mA,這個(gè)燈光的電功率是多少瓦?一個(gè)月總共通電100h,電流所做的功是多少焦,多少千瓦時(shí)?
(4)演示試驗(yàn):(運(yùn)行課件)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較:
2、額定電壓與額定功率:
(1)定義:用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。
(2)額定電壓和額定功率的關(guān)系:
當(dāng)U實(shí)=U額,則P實(shí)=P額,用電器正常工作
U實(shí)U額,則P實(shí)P額,用電器簡(jiǎn)單損壞
U實(shí)U額,則P實(shí)P額,用電器不能正常工作
三、小結(jié):電功和電功率的比較
四、作業(yè):
1、課本本節(jié)的練習(xí)3、4。
2、預(yù)習(xí)下節(jié)試驗(yàn):
⑴試驗(yàn)的目的是什么?
⑵必需測(cè)出哪些物理量?試驗(yàn)的原理是什么?
⑶需要哪些試驗(yàn)器材?
⑷試驗(yàn)中為何要用滑動(dòng)變阻器?它和燈泡如何連接?
⑸怎樣組成電路?請(qǐng)畫(huà)出試驗(yàn)電路圖。
⑹怎樣設(shè)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格?
⑺在什么條件下測(cè)出的功率才是小燈泡的額定功率?
電功和電功
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