电功率教案范文

2023-06-29

电功率教案范文第1篇

中考是初中学生的一个转折阶段,中考复习也就是这个阶段中重要的一环,每位学生都想在有限的中考复习时间里迅速提高自己的学习成绩。作为老师,对于如何提高复习的针对性和有效性,如何使知识系统化,结构化,技能化,是我们经常面临和思考的问题。下面,我就《功 机械效率和功率》的复习来谈谈我的教学设计。 【中考命题规律和趋势】

功 功率和机械效率的知识是力学的重点章节,也是中考的一个重要部分。从近几年考试情况来看,考查重点主要集中在以下两个方面:1.功和功率的理解和计算。2.机械效率的计算。考查的题型主要是填空题,选择题,计算题和探究题。 【复习目标】 知识与技能:

(1)使学生深刻理解做功的两个必要因素,明确功的公式, 掌握功的计算。 (2)知道什么是功率以及怎样计算功率的大小。

(3)知道什么是有用功,额外功,总功,机械效率的概念,计算公式,以及机械效率的大小与哪些因素有关。 过程与方法: 在交流与评估过程中,提高估测和运用能力 情感、态度与价值观:

(1)通过搬水活动,教育学生将小事坚持到底的恒心。

(2)体验科技进步及物理在生活中的应用。 【复习重点和难点】 重点和难点

重点:功,功率和机械效率的概念及机械效率的计算

难点:做功的两个因素;结合实际理解功率及机械效率的概念。 【设计思想】

这节课,我主要从两方面来进行复习的。一是基础知识的复习,二是应用知识进行分析问题解决问题能力的培养。在基础知识的复习上,本人试图通过努力,能够探索出全新的复习课模式。根据本部分中的知识特点,采用了通过搬水等系列活动将所有知识点融入于这一问题情境中,引导学生导出所学的物理概念和规律,充分调动学生的积极性和主动性。从而巩固和加深学生对物理知识的理解,培养学生的综合能力。让学生在复习课上也能体会到学习的快乐,真正达到学以致用。

【教学方法】 问题引领法,启发法,

习题巩固法 【教学过程】

一、基础知识复习

活动一:1.展示工人师傅抗水图片看完图后思考:工人师傅将水桶从一楼扛到四楼教室的过程中,他对水桶做功了吗?以此导出该过程涉及到得物理知识。(做功的两个必要因素) 2.列题;判断图片中的情景做功吗?归纳不做功的情况 3.讲解功的计算及注意问题

活动二:1. .展示工人师傅搬水的两种图片,对比他们做功有什么相同和不同之处

2.讲解功率的相关知识

3. 例题:计算他将水桶从一楼搬到四楼的所做的总功率为()

A.15W

B.150W

C.1500W

D.30W

活动三:1.展示两个工人师傅搬水的图片,左边若体重为60千克,右边为100千克,则他们将同一水桶搬到四楼,做的有用功与总功一样吗?

2.复习有用功

额外功

总功 机械效率

3.若把工人师傅从苦力中解脱出来,该怎么办?

4. 工人将185N的水桶运到四楼他用一个动滑轮,每个滑轮重15N,所受拉力为1200N,在5秒内将水桶匀速提高2米,则拉力的功率是多少? 若改为定滑轮呢,他们的效率谁高?

5.若改用滑轮组它的机械效率是多少?如何提高它的机械效率?

二、课外作业:

1.还有其它办法帮助工人师傅吗?学生搜集相关知识列表对比它们有用功

额外功

总功 机械效率

2. 物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M,图乙是物体上升过程某段时间内的s﹣t图线.已知物

体重为1N,闭合开关后,在2.4s~2.8s 这段时间内,电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V,则2.4s~2.8s这段时间内该装置提升重物做的有用功为 J,它的效率是 %.

【板书设计:】

一、

1、功的概念:

2、做功的两个必要条件:

3、功的计算公式:

4、功的单位

二、

1、功率:

2、影响做功快慢的因素有:

比较做功快慢的方法:

3、单位:

4、计算公式:

三、

1、有用功、总功、额外功的含义:

2、机械效率:

教学反思: 1.本课以学生熟悉的搬水活动为问题引领功 功率和机械效率的相关知识的复习,激发学生的学习兴趣。

电功率教案范文第2篇

教学目标 知识与技能

理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。 过程与方法

1.通过建立功率概念的过程,学习用比较的方法进行物理探究; 2.通过讨论,学会物理学中研究问题的方法。 情感、态度与价值观

培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

教学重点

功率概念及相关计算 教学难点 对功率概念的理解 教学过程

一、回顾复习功的有关知识

二、引入新课

请同学们思考并回答以下两个问题:

(1)用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?

(2)有一堆沙子约一吨,要运送到七楼上去,一种方法是把它装在桶子里,一桶一桶的抬上去;另一种方法是使用小型吊塔一次吊到七楼。两中情况下,对沙子做的功是否相同?哪一个更快?

三、课内探究

(一)做功快慢的比较

甲在10秒内做功80J;乙在10秒内做功90J; 丙在15秒内做功90J。

(1)甲乙比较,谁做功快?是怎么比较出来的? (2)乙丙比较,谁做功快?是怎么比较出来的? (3)甲丙呢?如何进行比较?

(二)功率

1. 物理意义:表示物体做功的快慢 2. 定义: 单位时间内物体所做的功 3. 定义式:PW t4. 单位:瓦特(W)

1W= 1J/s 小试牛刀:利用功率的公式,分别计算出甲、乙、丙的功率 。

(三)介绍常见物体的功率

电视机的功率约100W,电脑的功率约是200瓦,洗衣机的功率约是200瓦,空调的功率约是1200瓦,微波炉的功率是1000瓦,成人熟睡消耗的功率大约为80瓦,学生上课消耗的功率约为150瓦,以5m/s骑自行车人消耗的功率约为500瓦等等。

(四)功率的计算应用

【例1】大石头的质量为12t,起重机在30s内将大石头沿竖直方向匀速提升了3m,起重机提升大石头的功率是多少?

【例2】某物体在水平50N的拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,10s内前进了6m,求前进过程中拉力做的功W和功率P。

引导学生分析解答,并强调解题思路及注意的问题。

四、课堂小结

通过今天的学习,同学们有哪些收获?

五、作业布置

1、完成学案剩余内容;

2、课本66页“动手动脑学物理”

2、

3、4题。 板书设计

§2

功率

1. 物理意义:表示物体做功的快慢 2. 定义: 单位时间内物体所做的功 3. 定义式:PW t4. 单位:瓦特(W)

电功率教案范文第3篇

1、知识与技能 (1)知道功率的概念。 (2)结合实例理解功率的概念。 (3)了解功率在实际中的应用。

2、过程与方法

通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。

3、情感、态度与价值观

具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

教学重点:

理解做功率的物理意义;能用公式P=W/t解答相关的问题。

教学难点:

理解功率实际上是表示能量转化快慢的物理量。

教学过程:

1、复习:

教师:我们先来复习一下上节课的内容,请回答下面两个问题 (1)力学里的功包括两个必要的因素是什么? (2)计算功的公式和国际单位制中功的单位是什么 ?

学生1:力学里的功包括两个必要的因素是:a作用在物体上的力,b物体在这个力的方向上移动的距离。

学生2:功的计算公式:功=力×距离W=Fs。 学生3:国际单位制中功的单位是焦耳。

2、引入:

教师:我们怎样比较做功的快慢,做功不但有一个多少的问题,还有一个做功快慢的问题。如体重相同的甲、乙两同学,甲慢慢从一楼走到五楼,乙快速从一楼跑到五楼,尽管两人做的功一样多,但甲需较长时间,做功慢;乙需时间较短,做功快。 学生1:比较做功快慢就像比较物体运动的快慢一样,可以采用:做同样的功,比较做功时间的长短。

教师:还有没有其他的办法呢?

学生2:在相同的时间内比较做功的多少。

教师:很好,物理学上常采用第二种情况,一般都取“单位时间”。就是指单位时间里完成的功叫功率。很显然功率是表示物体做功快慢的物理量。

3、新课教学:

教师:阅读课本65页,钩出重点知识,在不懂之处打上问号。 教师:动率的定义是什么?

学生:单位时间内做做的功叫做功率。 教师:它有什么意义呢?

学生:它是用来表示物体做功快慢的物理量。 教师:功率的计算公式又是怎样的? 学生:功率公式:pw 。 t3教师:为此我们引入了一个新的单位:瓦特用来表示功率的大小, 1W=1J/s,1KW=10W。 教师:下面我们来一起做一下课本上的例题。 (师生做立体)

教师:大家在计算过程中一定要注意单位,不要忘记换算单位,不然就会出错。

4、课堂小结 (1)功率的定义

电功率教案范文第4篇

14.5 电功和电功率

一、教学目标

1. 理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。 2.了解电功和电热的关系。

3.了解公式QIRt(PIR)和Q22U2Rt(PU2R)的适用条件。

.4。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。 5.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、教学重点、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。 3.疑点在于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、教学方法:实验演示,启发式教学

四、教

具: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) 幻灯片 投影仪

五、教学过程:

(一)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。

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 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。

(二)新课教学

1.电功和电功率

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。

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 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P

1、P

2、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 ①P

1、P

2、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

出示220V 100W、220V、40W灯泡,并说明“100W、40W”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“220V 60W”、空调 “220V 800 W 3000 W”,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?

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?

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 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?

我们在使用电器的时候,一定要先检查实际电压是否符合额电电压,保证用电安全。 2.电功率和热功率

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。

(1)内容: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。

(2)表达式:Q=I2Rt 对于纯电阻导体而言,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。

说明:焦耳定律表明,纯电阻电路中电流做功电能完全转化为内能,且电热Q=I2Rt。 (3)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,由于电场力做功,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。

(4)纯电阻电路中的电功和电功率

①电功W=Q= IRt,对所有电路中电阻的生热都适用。 结合纯电路电路欧姆定律 U=IR,I=

UR

2京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:///

Q=IUt=IRt=②电功率P=Qt2U2Rt

=I2R,对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律U=IR

P=UI=IR=2U2R

(5)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=I2Rt,电动机还对外做功,把电能转化为机械能,W′=W-Q=IUt-I2Rt,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=IR,且W′>0,则有U>IR。

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=I2R,输出功率P出,三者关系是P总=P热+P出,即P出=IU-I2R。

(三)例题精讲

【例】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,电路中电流强度I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s)。(4Ω)

(四)布置作业

1.把课本158页练习三(2)、(3)、(5)题做在作业本上。 2.把课下完成练习三(1)、(4)题做在课本上。 说明:

1.利用常用电器的展示,使学生回到日常生活,调动学生的学习兴趣和注意力。 2.引导学生观察演示实验,参与读数、记数,学会如何分析数据,处理问题得出结论。

2

电功率教案范文第5篇

14.5 电功和电功率

一、教学目标

1. 理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。 2.了解电功和电热的关系。

3.了解公式QIRt(PIR)和Q22U2Rt(PU2R)的适用条件。

.4。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。 5.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、教学重点、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。 3.疑点在于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、教学方法:实验演示,启发式教学

四、教

具: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) 幻灯片 投影仪

五、教学过程:

(一)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。

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 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。

(二)新课教学

1.电功和电功率

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。

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 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P

1、P

2、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 ①P

1、P

2、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

出示220V 100W、220V、40W灯泡,并说明“100W、40W”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“220V 60W”、空调 “220V 800 W 3000 W”,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?

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?

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 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?

我们在使用电器的时候,一定要先检查实际电压是否符合额电电压,保证用电安全。 2.电功率和热功率

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。

(1)内容: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。

(2)表达式:Q=I2Rt 对于纯电阻导体而言,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。

说明:焦耳定律表明,纯电阻电路中电流做功电能完全转化为内能,且电热Q=I2Rt。 (3)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,由于电场力做功,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。

(4)纯电阻电路中的电功和电功率

①电功W=Q= IRt,对所有电路中电阻的生热都适用。 结合纯电路电路欧姆定律 U=IR,I=

UR

2京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:///

Q=IUt=IRt=②电功率P=Qt2U2Rt

=I2R,对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律U=IR

P=UI=IR=2U2R

(5)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=I2Rt,电动机还对外做功,把电能转化为机械能,W′=W-Q=IUt-I2Rt,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=IR,且W′>0,则有U>IR。

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=I2R,输出功率P出,三者关系是P总=P热+P出,即P出=IU-I2R。

(三)例题精讲

【例】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,电路中电流强度I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s)。(4Ω)

(四)布置作业

1.把课本158页练习三(2)、(3)、(5)题做在作业本上。 2.把课下完成练习三(1)、(4)题做在课本上。 说明:

1.利用常用电器的展示,使学生回到日常生活,调动学生的学习兴趣和注意力。 2.引导学生观察演示实验,参与读数、记数,学会如何分析数据,处理问题得出结论。

2

上一篇:障碍跑教案下一篇:忆读书教案