电功 电功率 教案3课时王聪.docx
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电功电功率教案3课时王聪
呼和浩特市第二十九中学学生主体化教学方案
2013-2014学年度第二学期
年级
初三年级
科目
物理
授课教师
王聪
授课班级
6、7、8
授课日期
年月日
教学内容
《电能、电功率、电热及综合》
授课类型
中考复习
课时安排
3课时
教学目标
知识与技能
1、熟悉电能表上的重要参数,会熟读,能根据重要参数计算电能;
2、了解电功率的公式,并能够灵活应用;
3、区分实际功率和额定功率,知道灯泡的亮度由实际功率决定;
4、了解电流的热效应,知道哪些用电器利用了电流的热效应;
5、理解焦耳定律,并能进行相关计算。
过程与方法
掌握分析电学问题的基本方法
情感态度与价值观
在学习的过程中,体会学习物理在生活中重要性
教学重点
是什么
1知道电表上的几个重要参数的物理意义;
2、灵活选取电功率的几个计算公式进行相关计算;
3、区分实际功率和额定功率,知道灯泡的亮度由实际功率决定;
4、灵活选取计算电热的公式进行相关计算。
为什么
中考的重要考点
如何体现巩固
多设置练习题,让学生灵活选取电功率的几个计算公式进行相关,从而巩固
教学难点
是什么
注意几个计算电热或电功率公式的适用范围,特别是处理电动机问题时公式不能通用。
为什么
计算电热或电功率公式很多,学生们看到题不知道该用哪个公式,要让学生理解其适用条件
如何突破强化
多练习
教学方法
自学法、概括归纳法、分析讨论法、练习法
教具使用
多媒体
教学过程
学生主体化教学方案共案
学生主体化教学方案个案
第一课时
知识梳理
电功
电功(W):
电功的单位:
国际单位:
。
常用单位有:
,1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
测量电功的工具
电功计算
电功计算公式:
式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
电功率
电功率(P):
。
单位有:
(国际);常用单位有:
电功率计算
计算电功率公式:
(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)
计算时单位要统一:
如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;
如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
计算电功率还可用右公式:
P=I2R和P=U2/R
额定电压(U0):
额定功率(P0):
实际电压(U):
实际功率(P):
。
注意;当U>U0时,则P>P0;灯很亮,易烧坏。
当U 当U=U0时,则P=P0;正常发光 注意(同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有;如: 当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。 例“220V100W”是表示额定电压是220伏,额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦。 ) 注意;以上通用公式时电路必须是纯电阻电路 例题及巩固练习 【例1】一只普通家用白炽灯正常工作时通过它的电流接近()(条件开放) A.0.18AB.1.8A. C.3AD.0.018A 【分析】此题似乎缺少条件,题目中没有告诉灯泡的功率,但仔细想一想,就会联系到普通家庭一般选用“220V15W”~“220V100W”的白炽灯,这样条件就不缺了。 因为P=UI,所以I=P/U I小=15W/220V=0.068A,I大=100W/220V=0.455A。 【答案】所以选A。 【例2】如图所示,有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻串联在电路中,请你任意补充一个条件,提出问题,然后解答。 (至少选择两种解。 法,但要求每次补充不同条件,提出不同的问题)(综合开放) 【分析】此题条件欠缺,所求不明,从串联电路的电流、电压、电阻和电压分配,规律入手,解决此问题可补充电源电压、电阻的功率、通过电路的电流、电压多种条件等。 【答案】 (1)补充条件: 电源电压为12V。 求电路中的电流。 0.24A ,.. (2)补充条件: 20Ω的电阻的功率为3.2W,求30Ω的电阻的功率。 4.8W 此题还有其他的解法。 【例3】如图所示,电源电压不变,闭合开关后,用电器R1、R2均能正常工作。 已知R1的额定功率为1.5W,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为1.5A。 根据以上所给条件,逐一列式计算出与该电路有关的物理量。 【分析】根据题中所给的条件和图牛所示的Rl、R2两电阻是并联的,可求得总电压,R1、R2的阻值,R2的电功率、总功率,总电阻,两个电阻两端的电压等。 【答案 (1)U1=3V (2)R1=6Ω(3)IR2=1A(5)R2=3Ω(6)P2=3W (7)P总=4.5W(8)R合=2Ω 巩固练习 1、灯泡灯丝断了后可搭接上重新使用,但亮度会增加,而且寿命不长,为什么? 2、将一只“220V15V”的灯泡与一只“220V100W”的灯泡串联后接入380V的电路,各灯泡实际消耗的电功率为多少? 这样接法有什么不好? 3、一灯泡两端电压由4V增大到10V时,电流变化了2A,则灯泡电功率的变化为多少? 灯泡的电阻为多少? 4、两灯泡分别标有“3V3w”和“6V3W”字样,若将两灯泡串联接入电路,其两端可加最大电压为多少? 若将两灯泡并联接入电路,其干路中允许通过的最大电流为多少? 5、如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,灯L1、L2均发光,当P向右滑动时,下列叙述正确的有() A.灯L1变亮 B.电压表示数变小 C.灯L2变亮 D.电流表示数变小 6、如图,电源电压保持不变,当开关S闭合时,通过R1的电流为0.6A;当开关S断开时,R1两端的电压为2V,R2的电功率为0.8W,求电源电压U和R1、R2的阻值。 课后练习 1.两灯都标有“220V40W”,串联接入家庭电路中,两盏灯消耗的总功率为() A.40WB.80WC.20WD.10W 2.灯L1标有“6V3W”,灯L2没有标记,但测得它的电阻是6欧姆,现将灯L1和L2串联在某电路中,灯L1和L2都能正常发光,则这个电路两端电压和L2额定功率分别是() A.12伏和1.5瓦B.12伏和3瓦C.9伏和1.5瓦D.9伏和3瓦 3.额定功率相同的灯L1和L2,它们的额定电压U1>U2,下面说法正确的是() A.正常发光时,I1>I2B.它们的电阻R1<R2 C.它们串联时,P1<P2D.它们并联时,P1<P2 4.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种? () A.变阻器总阻值太B.电压表量程太大 C.电源电压太低D.灯泡灯丝断开 5.一个标有“220V60W”的电炉,想把它接在110伏的电源上使用,而保持原来的功率不变,下列采取的措施中,正确的是() A.把电炉丝截去一半 B.把电炉丝截成等长的两段后再并联起来 C.把一根同样的电炉丝跟原来的那根串联 D.把一根同样的电炉丝跟原来的那根并联 6.一个电灯L1接在电压恒定的电源上,消耗的功率为40瓦,另一电灯L2也接在这一电源上消耗的功率为60瓦,若将L1和L2串联后接在这一电源上,则两个灯消耗的总功率是() A.100瓦B.50瓦C.24瓦D.20瓦 第二课时 上节课习题讲解 典型题分析【例3】有电压未知但保持不变的电源、最大阻值已知的滑动变阻器R、电压表、电流表和待测电阻R2各一个、开关两个、导线若干。 请选择适当器材,按要求在虚框中画出三种测R2电阻值的电路图。 要求: 在同一种电路中电表位置固定不动。 【答案】如图所示。 【例4】现有两个标记模糊,外形相同,额定电压都是220V,但额定功率相差较大的白炽灯泡。 请你简要写出三种方法,来判断哪一个的额定功率比较大? (策略开放) 【答案】 (1)看灯丝,灯丝较粗的额定功率大。 (2)将两个灯泡并联在220V电源上,亮度较大的额定功率大。 (3)将两个灯泡串联在220V的电源上,亮度较小的额定功率大。 (4)测量灯泡的电阻,电阻小的额定功率大。 课堂习题巩固 1.如图所示电路中,S为一单刀双掷开关,灯泡L1上标有“3V1.5W”的字样,L2的电阻为12欧,电源电压恒为18伏,当开关拨到a,滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点时,L1正常发光。 当开关拨到b,滑动变阻器的滑片位于变阻器的右端时,灯泡L2消耗的电功率正好是其额定功率的1/4,求灯泡L2的额定电压和额定功率。 2.如图所示电路,电源电压恒定,R0是定值电阻。 当滑片P由阻值 处a点移到b端时,电压表的示数增大2伏,变阻器前后消耗的功率比为4: 3。 求: (1)变阻器滑片P位置变化前后电压表的示数比。 (2)变阻器滑片P在b端时电压表的示数。 (3)求电源电压。 3.如图所示电路,电源电压为12伏,R1为8欧。 当只闭合开关S1时,灯L正常发光;只闭合S2、S3时,灯L的功率为额定功率的25/36;只闭合S3时,R2的功率为0.48瓦,且R2<R1。 求: (1)灯L的额定功率。 (2)只闭合S3时,灯L的实际功率。 4.甲灯标明6V,乙灯标明2W。 甲、乙两灯的电阻分别为R甲、R乙,且R甲>R乙,并保持不变。 将它们以某种连接方式接到电压为UA的电源上时,两灯均正常发光。 将它们从另一种连接方式接到电压为UB的电源上时,乙灯正常发光。 甲灯的实际功率为额定功率的4/9,求: (1)甲灯的额定功率。 (2)乙灯的额定电压。 (3)两灯的电阻。 第三课时 知识梳理 焦耳定律 焦耳定律: 焦耳定律公式: (式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。 ) 注意;当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q(如电热器,电阻就是这样的。 ); 安全用电 家庭电路的组成: 。 注意;两根进户线是火线和零线,它们之间的电压是220伏,可用测电笔来判别。 (如果测电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。 ) 所有家用电器和插座都是并联的。 而开关则要与它所控制的用电器串联。 保险丝: 是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成。 它的作用是当电路中有过大的电流时,保险产生较多的热量,使它的温度达到熔点,从而熔断,自动切断电路,起到保险的作用。 引起电路中电流过大的原因有两个: 安全用电的原则是: 。 注意;在安装电路时,要把电能表接在干路上,保险丝应接在火线上(一根足够);控制开关应串联在干路 典型题分析 【例5】有两根电炉丝,R1>R2,用来加热同一壶水,问怎样将它们接入,电源壶中的水沸腾得最快? (条件开放) 【分析】隐含条件是电功率最大时水沸腾得最快。 【答案】因为电源电压不变,功率的计算公式选择P=U2/R。 因为P=U2/R, 所以R越小,P越大。 当电阻并联时电阻最小,所以将电炉丝并联接入电路即可。 【例6】在图所示的电路中,a、b、c、d为四个接线柱,闭合开关后,灯不亮。 若已经确定这是由于灯泡开路或短路引起的,那么在不允许拆开电路的情况下,请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断,把判断 方法和判断结果填入下表中(每种电表各填写一种方法)。 (策略、结论开放) 电表 方法(接在何处,开关开闭情况) 现象和结论 电流表 电压表 【分析】已经确定灯不亮是由于灯泡开路或短路引起的,电路的其余部分没有问题。 电路图中有a、b、c、d四个接线柱,电压表或电流表只能接在这四个接线柱中的任意两个之上。 开关的闭合与断开要配合电流表或电压表的连接,保证它们的正常连接,观察电流表或电压表的示数情况,综合分析即可判断出电路故障。 【答案】: 电表 方法(接在何处,开关开、闭情况) 现象和结论 电流表 a、b间,闭合 或c、d间,断开 有示数,灯开路;无示数,灯短路 或有示数,灯短路;无示数,灯开路 电压表 a、b间,闭合 或c、d间,断开 或b、d间,闭合 或c、b间,闭合 或c、b间,断开 有示数,灯开路;无示数,灯短路 或有示数,灯短路;无示数,灯开路 或有示数,灯短路;无示数,灯开路 或有示数,灯短路;无示数,灯开路 或有示数,灯短路;无示数,灯开路 巩固练习 1“220V500W”的小电炉子接在家庭电路中使用,求: (1)半个小时内它能放出多少焦耳的热量? (2)你还能算出该电炉子的哪些物理量? 请任意选择两个计算出来。 答: 能算出的量有炉子的电流约2.3A和电阻约96.8Ω。 2随着改革开放的不断深入,我国国民经济的迅速发展,家住农村的初三学生珊珊家也盖起了小别墅。 一天,珊珊放学回到家里,见爸爸正在电源处为难,原来是电源处有火线、零线和入地线三个接线柱,而爸爸手里拿的入户线头只有两条且为同种颜色,正不知道如何连接。 珊珊说: “不用管入地线接线柱,只要把两条入户线头随便接到另外两个接线柱上就可以。 ”爸爸听后,按珊珊的说法接好,合上开关,见家里的冰箱、彩电和白炽灯等都能正常工作了,便高兴地说: “多亏我女儿学物理懂得多,要不然我还真不知道该怎么接呢! ” 其实这种做法可能存在许多不符合安全用电规则之处,请你例举出两例: (1)__________; (2)__________。 (结论开放) 3电源电压为12V,将电阻R1和R2串联到电路中,已知R1的阻值约为R2的2~3倍,用电压表和电流表分别测Rl两端的电压和流过R2的电流,其数值如图3.44所示,试计算R1和R2的阻值。 教师活动 学生活动 详细指出电流做功将电能转化成其它形式的能 指出本公式是计算电功的通用公式。 千瓦时的来源 课本为0.1A,或者进行估计 开放类型的题 提问学生什么是桥梁? 计算额定电流,选择最小额定电流 选择电功率中包含电压和电阻的公式 选择合适的公式 不要求学生记忆,培养学生思考问题的能力 要求学生具体计算 要区分电功和电热, 组织学生说出功能 对于纯电阻电路来说,电功等于电热,那么几个公式都是通用的 电流表、电压表接在电路中分别相当于什么? (尽可能不要说电压表相当于断路) 分析: 电炉子是纯电阻电路,焦耳热等于功率与时间的乘积。 要求学生画出电路图。 学生说出电功的定义 学生回忆计算电功的其它公式 指出实际和额定的区别 回忆常识 由R1可以计算电压,电源电压,R1的电阻;通过R2的电流,R2两端的电压,R2的电阻。 电阻 学生计算电流和电阻 学生计算 电阻变为原来的四分之一 学生设计电路图 灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率 进户线、电能表、空气开关、插座、开关、用电器 短路、用电器总功率过大 学生选择利用公式P=U2/R 电流表相当于导线,电压表相当于电阻很大的用电器。 利用相关公式进行具体计算 学生画电路图后再计算 课堂小结 教师引导学生小结本节课的得失 板书设计 见前面的知识网络 作业布置 全体学生: 完成报纸专题9 优秀学生: 完成练习册专题9 教学反思 不足: 1.学生对电功的理解不够,应该讲解的再深一些,或者让学生讨论。 2.还是应该把更多的时间留给学生,让学生在课堂教学中动起来。 优点: 1.详细比较电功和电热,学生基本能够区分电工电热公式的适用范围。
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