1、 第一节 电能和电功【学习目标】1)扎实掌握电功的公式 W=UIt 及应用;2)通过小组合作交流,探究电流做功与哪些因素有关,培养学生的科学探究能力;3)激情投入,进一步学习控制变量法,并体会等效替代的思想,初步具有“功是能量变化的量度”的思想。【重点】电功的概念和公式【难点】实验探究,同时注重理论联系实际从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。【教学过程】一、导入水流可以推动水轮机转动做功,电流可以使电动机转动起来而做功。二、自学提纲1定义: 2实质: 3公式: 含义: 4.单位:焦 1 度1kWh = J5电能表作用 读数三、合作探究探究点 1:电能和电功 (阅读课本 P67观察与思考)电
2、饭煲、电风扇、白炽灯工作时都消耗了 能。消耗 能的多少用电功量度。我们把电流所做的功就叫做电功,用“W”表示。电流通过电饭煲,食物被加热是电能转化为 能;电流通过电风扇,扇叶转动是电能转化为 能;电流通过白炽灯,白炽灯发热发光是电能转化为 能和 能。综上所述可知:电流做功的过程就是电能转化为 能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。探究点 2:电功与电压、电流、通电时间的关系猜想:电流做功与哪些因素有关?进行探究实验:(课本 P67实验探究)实验结论:电压越 ,电流越 ,做功时间越 ,电流做功就越多。- 2 -大量事实表明:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比.电功等于电
3、压、电流和通电时间的乘积。公式: 电功 = 电压电流通电时间 即 国际单位:焦耳,简称焦,符号 J 。 1 J = 1 VAS 常用单位:千瓦时(度) 1 度1kWh = 3.610 6 J强调:(1)公式 W UIt 中, W、 U、 I 及 t 四个量都是对同一段电路而言,即“同一导体,同一时间”;(2)四个量的单位必须用国际单位。信息链接焦耳这个单位很小,例如:手电筒通电 1 s,电流做的功大约是 1 J ;微波炉工作 1 min,消耗的电能大约为 6000 J ;电力机车行使 1 min,电流做的功大约是 3108 J 。显然,由于焦耳这个单位很小,用起来不方便,实际应用中常用“度”作
4、电功的单位,就是平常说的用了几度电的“度” 。 “度”在技术中叫做“千瓦时” ,符号是“kWh” 。针对训练通过我们教室的日光灯的电流是 0.18A,那么通电 10 分钟,电流做了多少功?探究点 3:电功的测量测量工具: 计量单位是: 使用方法:连接在用户所有用电器之前(如图)用户在一段时间内消耗的电能,就是这段时间结束和开始时电能表计数器所显示的数字 。针对训练:月初、月末小华家电能表计数器所显示的数字如图所示。小华家的用电器这个月消耗了多少电能?如果民用电的价格是 0.50 元/度,小华家这个月应交多少电费?0 1 2 6 8 4月初 0 1 3 5 2 9月末四、针对训练【基础训练】1.
5、以下各用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三种不同的是( )A. 电风扇 B. 电炉 C. 电烙铁 D. 电水壶2.现有两个电阻 R1和 R2,且 R1R 2,将它们串联接在某一电路中,相等时间内,R 1 消耗的电能 W1与 R2消耗的电能 W2的大小关系:W 1 W2 。3. 一盏电灯连在电压是 220V 的电路中,灯泡中的电流是 68mA,通电 1h,电流做了多少焦耳的功?消耗了多少焦耳的电能- 3 -4.有一只灯泡接在电压是 220V 的电路中,点亮 10h,用了 1 度电,问这只灯泡工作时的电流是多大?5一只电度表的表盘标有 3000R / KWh,其表示的意义是什么?如果一盏灯单
6、独使用,表盘转动30 转,用时 3 分钟,电流通过电灯所做得功是多少?。6.如图所示的电路中,电阻 R2=20,电源电压为 9V,电流表示数为 0.3A,问: (1) 通电 2min,电源提供的电能是多少? (2)通电 10min,电流在 R1上做的功是多少?7.把电池组与电阻 R1、电流表连成一个完整的电路,如图,电路接通后,电流表示数为 1.5A,如果在此电路中再串联一个阻值为 2 的电阻 R2,电流表示数为 1A,求串联电阻 R2后,通电 2min,电流通过电阻 R1所做的功是多少?五、堂清测评1_叫电功,通常用字母_表示,计算电功的公式是 ,这就是说,电流在某段电路上所做的功等于 、
7、和的乘积。2小丽家电能表 2 月底的示数如甲所示,月底的示数如乙所示,若当地电费是 0.5 元/ KWh,小丽家 3 月份应付电费 元。3电阻 1 与 2 串联后接在 12V 的电源两端, 2 的阻值为 10,通过 1 的电流为 0.2,则min 内电流通过 1 做的功为 ,通过 2 所做的功为 。4如图 13-1 所示是研究电流做功多少跟什么因素有关的实验装置图。图中砝码被提起越高,表明电流做的功越多,现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面,闭合开关,测得的数据如下表:(1) 比较实验次数 1 和2,可以归纳的结论是_。(2)比较实验次数 1 和 3,可以归纳的结论是_。(3)通过(1)和
8、(2)可以发现,这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做_法,请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例:_、 _。实验次数 电流表示数 (A) 电压表示数 (V) 通电时间 (s) 砝码上升高度 (m)1 0.20 1.5 1 0.42 0.20 1.5 2 0.83 0.32 3 1 1.2甲 乙乙UR1R2。- 4 -5、如图 13-2 所示电路,当开关闭合后,电路中消耗的电能将 ( )增大 减小 不变 无法确定6. 如图 13-3,闭合开关后,滑片向右移动的过程中,关于电灯单位时间内消耗的电能,正确的是 ( ) A. 电灯消耗的电能增多 B. 电灯消耗的电能减少C. 电灯消耗的电能不变
9、D. 无法判断 图 13-37. 从能量转化的观点来看,电流通过白炽灯,灯丝灼热发光,是消耗了电能而得到了其它形式的能,在这个过程中 ( )A. 电能只转化为光能 B. 电能转化为内能和光能C. 电能只转化为内能 D. 电能转化为光能和化学能8如图 13-4 是电能表的示意图,你能说出电表上几个参数的物理意义吗?(例如:“50HZ” 是说这个电能表在 50 赫兹的交流电路中使用)9 一只电能表标有 3000 r/Kh 字样,现在观察到电能表在 10 min 内转盘转了 45 圈,那么电流共做了多少功?板书设计1定义:电流所做的功2实质:电能转化为其他形式的能3公式: W(焦耳) U(伏) I(
10、安) t(秒)含义:电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积4.单位:焦 1 度1kWh = 3.610 6 J5电能表作用 测定电功(能)读数课后反思L KWh 0 1 2 3 4220V 10A 50HZ4600r/kwh- 5 -第二节 电功率教学目标:1、知识和技能 知道电功率表示消耗电能快慢,知道电功率的单位是瓦和千瓦。 会用功率的计算公式 P=W/t 进行简单的计算。 会用功率的计算公式 P=UI 进行简单的计算。 理解额定电压、额定功率和实际功率3、情感、态度、价值观 培养实事求是的科学态度。重、难点:1、 理解电功率的含义。2、 会用公式 P
11、=W/t P=UI 进行简单的计算。课时:2 课时教学过程:一 、 导入1、电能表有时转的快?有时转的慢?为什么?2、一个灯泡标着“220V 100W”是什么意思?二、自学提纲1 电功率: 。(1)定义式: 由 WUIt 得 P 。(2)计算式: (表示电功率等于电压与电的乘积)2 额定功率、额定电压的定义、关系(1)当 U 实 =U 额 时,则 P P 额 正常发光(2)当 U 实 U 额 时,则 P P 额 较亮三、合作探究。1 电功率:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。用来描述电流做功的快慢。(1)定义式:P ,由 WUIt 得 PUI。t(2)计算式:PUI(表示电功率等于电压与电的
12、乘积)由 IU/R 得 PU /R(多用于并联电路)。2由 UIR 得 PI R(多用于串联电路)。(1) 国际单位:瓦特(W),常用单位:千瓦(kW)。电功的单位:“千瓦时”。1 千瓦时1 度3.610 焦62 例题(有关电功率、电功的计算 课本)。3 额定功率、额定电压的定义、关系演示实验:电压(V) 电流(A) 功率(W) 亮暗程度2- 6 -2.52.7(1)当 U 实 =U 额 时,则 P 实 =P 额 正常发光(2)当 U 实 U 额 时,则 P 实 P 额 较亮4 认识灯泡上的铭牌(P122 图 95 所示),实物讲解。四、当堂训练1. 电流做功(简称电功)的过程实质上就是指_转
13、化为_的过程,请判断以下电功过程中的能量转化1) 电风扇通电后运转; _电能转化为_能;2) 电熨斗通电后发热; _能转化为_能;3) 日光灯通电后发光; _转化为_;4) 给电动自行车的蓄电池充电; _转化为_;2. 电能表是测量( )的仪表A 电能 B电功 C电流 D. 电压3. 小明家里的电能表在 10 月底和 11 月底的示数如图 1 所示,则在 11 月份,小明家用电_,也就是_焦耳。4. 小明家所使用电能表如图 2 所示,表盘上的标志“1200R/Kwh”的涵义是_。由此可知,当转盘转过 60 圈,表示用电器总共消耗了_Kwh 的电能,或者说小明家中的用电器总共做了_焦耳的电功。5
14、. 小明发现不同的用电器在单独工作时,电能表表盘旋转的快慢不同,这说明不同的用电器在相等的时间内所消耗的_不同,我们把用电器在_时间内消耗电能的多少称为用电器的电功率。6. 小明仔细观察了自己家中的电磁炉,发现了图 3 所示的铭牌,由此可知,电磁炉的额定功率为_,其物理涵义是_。五、堂清测试1. 小明和小红准备用图 4 所示的电路图问题“研究影响小灯泡的功率的因素” ,下面是他们的记录表格,请完成以下问题。2. 小 明和小 红准备 用图5 所示 的电路 图问题 “研究影响小灯泡的功率的因素” ,下面是他们的记录表格,请完成以下问题。10 月底示数11 月底示数图 1 图 2 图 3灯泡串联 亮
15、度 电压 1.实验中把两个灯泡串联起来是为了保持两个灯泡的_相等。灯泡甲 很亮 2.5V 2.从表格中的数据可知,电功率的大小与_有关。灯泡乙 很暗 1.0V 3._灯的电阻较大,_灯的灯丝较粗。灯泡并 亮度 电流 1.实验中把两个灯泡并联起来是为了保持两个灯泡的- 7 -3、请根据今天所学的内容完成以下问题1) 实验表明,用电器所消耗电能的快慢(即用电器的电功率)与用电器两端的_和通过用电器的_有关,用公式表示为 P=_;2) 灯泡的亮度不同这是因为灯泡的( )不同;A. 电压 B. 电流 C. 电功 D. 电功率3) 小明家的电热水器的铭牌如图 6 所示,由此可知当电热器正常工作时,所通过
16、的电流为_,所使用的公式是_;4) 小明家的电能表如图 2 所示,表盘标有“220V 5A”字样, “220V”表示电能表正常工作的电压为 220V, “5A”表示电能表所允许通过的_,由此可知,电能表所负载用电器的总功率不能超过_,所使用的公式是_。课后反思联 _相等。灯泡甲 很暗 1.0A 2.从表格中的数据可知,电功率的大小与_有关。灯泡乙 很亮 2.2A 3._灯的电阻较大,_灯的灯丝较粗。- 8 -第三节 测量小灯泡的电功率学习目标:1知识和技能(1)知道影响小灯泡的电功率大小的因素。(2)能够根据探究内容设计实验、完成实验,分析、处理数据,得出实验初步结论。并在实验过程中加深电功率
17、概念的理解,体验额定功率与实际功率的区别。(3)熟悉基本实验器材,正确的使用和操作滑动变阻器、电表等实验仪器。2过程和方法(1)参看课本,根据电功率公式自行设计“测量小灯泡的电功率”的实验过程。(2)通过实验观察、分析讨论归纳等方法,探究影响小灯泡电功率大小的因素。3情感、态度(1)进一步了解电功率的含义及其在生产、生活中的应用。(2)培养学生动手能力和观察能力,提高学生分析问题能力,增强合作意识,提高效率。学习重点:用伏安法测定小灯泡的额定功率和不在额定电压下的功率。学习难点:额定功率、实际功率的理解。一、导入复习导入 1 电功率: 。(1)定义式: 由 WUIt 得 P 。(2)计算式:
18、2、测小灯泡电功率原理是什么?怎样设计电路图?二、自学提纲1、实验原理是: 。2、实验中用到哪些测量仪器:。3、尝试画出实验电路图: (1) 、用测出小灯泡两端的电压,并接在电路中;用测出通过小灯泡的电流,并接在电路中;(2)要测小灯泡的额定电功率,可以用调节灯泡两端的电压,应联在电路中,在闭合开关前,它的滑片应滑到,这样做是为了防止电路中的电流过大,将灯泡烧坏。三、合作探究合作探究活动一:你能对实验器材进行正确的选择吗?(灯泡上标有 2.5V 的字样)1、连接电路时开关应处于状态。2、测额定电压是 2.5 伏的小灯泡的电功率时,至少要选节干电池串联作电源。为保证实验中灯泡不被烧坏,加在小灯泡
19、两端的电压最大不能超过。3、电压表的量程应选,电流表的量程应选4、在实验中,通过移动滑动变阻器的滑片来改变电路中的,从而达到改变小灯泡两端的目的。滑动变阻器在本实验中起什么作用合作探究活动二:根据你的实验方案利用桌上的器材正确连接电路并进行实验电路图- 9 -1、实验步骤(1) 、根据电路图连接实物图,并设计实验的表格,电流表和电压表要选择合适的量程;(2) 、检查电路无误后闭合开关,注意观察电压表的示数,然后缓慢移动变阻器滑片的位置,直到电压表的读数等于 2.5V,记录电压表和电流表的读数,观察小灯泡正常发光的亮度。(3)适当改变变阻器滑片位置,使小灯泡两端的电压低于它的额定电压(如 2V)
20、 ,分别记下电压表和电流表的读数,并观察小灯泡的亮度的变化。(4)再适当改变变阻器的滑片位置,使小灯泡两端的电压高于它的额定电压(如 3V) ,分别记下电压表和电流表的读数,并观察小灯泡的亮度的变化。(5)根据测得的数据,计算出小灯泡的额定功率和低于或高于额定电压时的实际功率。(6) 、整理实验器材。2、记录实验数据实验要求 两端的电压/V 通过的电流/A 电功率/W 发光情况小灯泡两端的电压低于额定电压 2小灯泡在额定电压下工作 2.5小灯泡两端的电压是额定电压的 1.2 倍 3合作探究活动三:针对试验情况解决下列问题1、小灯泡正常发光时的功率是什么功率?2、小灯泡两端电压低于或高于额定电压
21、时,小灯泡的功率是什么功率?能否说这是小灯泡的额定功率?与额定功率有什么关系?3、伏安法测电阻也是要求测三次,和这个实验中的测三次目的一样吗?能否依据三次测量数据计算小灯泡的平均功率,为什么?4、 你在实验中出现了哪些故障?是怎样解决的?合作探究活动四:观察数据分析灯泡亮暗及功率大小它们之间的变化有什么规律?1、小灯泡两端的实际电压只有额定电压时才能正常发光,此时的实际功率额定功率。即 U 实U 额时,P 实P 额。 2、当 U 实U 额 时,小灯泡实际消耗的功率实际功率 P 实P 额。 3、当 U 实U 额时,小灯泡实际消耗的功率实际功率 P 实P 额。 结论:可见用电器的实际功率随其工作电
22、压的变化而变化。小灯泡的亮度取决于(填 P 实还是 P额)P 实越大灯泡越,P 实越小灯泡越四、当堂训练1、灯泡的亮度大小说明了灯泡的( )A额定功率的大小 B两端电压的大小 C实际功率的大小 D通过电流的大小2、如图右图所示,为某同学在做电学实验时的电路图的一部分,根据此电路图,你可判断该同学在做的实验( )A肯定是测定小灯泡的电功率 B 肯定是测定小灯泡的电阻C肯定是研究串联或并联小灯泡的电流和电压的关系 D 以上三个均有可能3、为了测额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率,采用如下图所示电路,请回答下列问题:(1) 、闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应置于(选填“左“或“右“)端。(2
23、) 、 实验中使用的电流表有 00.6A 和 03A 两个量程,若小灯泡的额定功率估计为 2W 左右,连接电流表时应选量程。(3)实验时,如发现电压表示数是 2.1V,则就把滑片 P 向端移动。4、某同学在做完“测定小灯泡的电功率“的实验后(所用小灯泡的额定电压为 2.5V)及时完实验报告。实验报告中,他设计了如下的表格。如该同学对实验现象的观察和数据的数据都正确,请你指出他所设计的表格中的错误是。 实验次数 小灯泡两端的电 压 UV 通过灯丝的 电流 IA 灯泡的亮度 灯泡的电功率 PW 灯泡的平均电功率 PWAV- 10 -1 220 028 比正常发光暗 0622 250 030 正常发
24、光 0753 28 032 比正常发光亮 0900765、把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮,怎样解释这个现象?6、一个标有“220V 100W”字样的用电器, (1)灯泡的电阻是多少?(2)当把这个用电器接在 110V 的电压下使用,实际功率是多少? 五、堂清测试1. “伏安法测小灯泡电功率实验”的基本原理是_,图 1 所示为实验的电路图,请把它连接完整。2、请在图 2 的方框中,画出图 1 所示实验电路的电路图。这个电路除了可以测量小灯泡的电功率,还可以用来研究_;用来测量_。图 1 图 2 图 32. 如果现有 电流表、电压表、开关各一个,三个规格分别为“10 1A”、“50 0.5A”和
25、“1k 0.1A”的滑动变阻器,导线若干,电源(8V)一个,小灯 泡的额定电压为 2.2V,灯丝电阻约为 10,你认为小明应选用规格为_的滑动变阻器。3. 小明利用上面的电路进行实验,得到下表(左)所示的数据,他注意到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮。根据他观察的现象和实验数据分析,可得出一些什么结论呢?请至少写出两条。4. 小明发现实验的数据还可以计算出灯丝的电阻,下表(右)就是他的计算结果。1) 请在图 3 的坐标中作出灯泡电流随电压变化的图像。2) 分析表格中的数据,小明发现灯丝的电阻变化了,但是老师讲过“电阻是导体自身的性质,与电压和电流无关。 ”请你对此做出至少两
26、点解释。5. 请 帮助小明 排除以下 电路故障:1) 闭合开关,移动滑片,发现电压表指针右偏时,电流表的指针却向左偏转。原因可能是电压表误接在了_两端。2) 闭合开关,移动滑片,发现灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数(接近电源电压) ,但保持不变。原因可能是_。课后反思实验次数 1 2 3 实验次数 1 2 3电压(V) 2.20 1.50 2.50 电压(V) 2.20 1.50 2.50电流(A) 0.22 0.16 0.24 电流(A) 0.22 0.16 0.24功率(W) 0.484 0.24 0.60电阻() 10.00 9.38 10.42- 11 -第四节 关于电功率的计算
27、教学目标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。 3.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。重点 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,计算实际功率。难点 审题能力和初步综合运用电学知识解题的能力。教学过程一.复习导入新课 二、归纳总结1、电功的计算公式 、 、 、 。 2、电功率的计算公式 、 、 、 。三、典例示范例 1:课本中的例题 1。 请两位同学上黑板做,一位同学求“PZ220-25“灯泡的电流和电阻,另一位同学求另一盏灯。其他同学同时在课堂作业本上解此题。然后讲评两个
28、同学的解题过程。师生共同推导出电阻的表达式 R = U 额2 额 ,用它比较两灯电阻的大小,再让学生传看这两只灯,观察比较它们灯丝的粗细。 例题小结: 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 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。) 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: 根据额定状态求出灯泡的
29、电阻。 根据 I=U/R 求出灯泡在新电压上的电流。 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: 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; 求实际功率的思路。 例 2:将灯 L1(PZ220-25)和灯 L2 (PZ220-60)并联接在 220 伏的电压上,哪盏灯泡亮?为什么?若将它们串联接在 220 伏的电路上,哪盏灯泡亮些?为什么? 例题小结
30、: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。 - 12 -例 3: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? 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。 四、变式训练一. 选择题:1. 两个额定电压相同的灯泡甲、乙串联后接到某电源上,两灯泡两端的电压都小于其额定电压,但是甲灯比乙灯亮。则下列比较两个灯泡额定功率 , 大小的结论中,正确的是( )甲P乙A. B. C. D. 无法比较乙甲 P乙甲 乙甲 2. 如图所示,当滑动变阻器滑片 P 向
31、右滑动时( )A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小C. 灯泡亮度变暗 D. 电路消耗总功率增大 SAV3. 如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中( )A. 电流表和电压表示数都不变 B. 电流表和电压表示数都增大C. 电阻 R1消耗的功率增大 D. 电阻 R2消耗的功率增大S1P4. 两个灯泡额定功率都是 40W,第一个灯泡的额定电压是 220V,第二个灯泡额定电压是 36V,当它们正常发光时( )A. 第一个灯泡较亮 B. 第二个灯泡较亮C. 两个灯泡同样亮 D. 第一个灯泡的亮度远大于第二个灯泡5. 如图所示,把一盏“10V,5W”的电灯 L1和
32、电阻 R 串联后接在某一电压不变的电源上,如图(甲)L1正常发光,若换上一盏“10V、6W”的电灯 L2如图(乙) ,此时下列说法正确的是( )A. 灯 L2两端电压可能是 10V B. 灯 L2实际消耗的功率比 6W 小C. 灯 L2实际消耗的功率比 6W 大 D. 灯 L2中的电流可能是 0.6AU甲 乙6. 如图所示电路中电流表 A1示数为 0.5A。电流表 A2的示数为 0.8A,L 是标有额定功率 6W 字样的小灯泡,刚好正常发光,则以下判断正确的是( )A. 电源输出功率为 15.6W B. 电阻 R 消耗功率为 15.6WC. 电阻 R 的阻值为 D. 小灯泡 L 两端的电压为
33、10V012S- 13 -7. 工人师傅在改装电炉时,为了使电功率减小到原来的一半,下列措施中可行的是( )A. 截去一半电炉丝 B. 串联一条相同的电炉丝C. 并联一条相同的电炉丝 D. 把连接电源和电炉的导线长度增加一倍二. 填空题:1. 有一个标有“8V,2W”的小灯泡,如果接到 12V 的电源上必须( )联一个阻值为( ) 的电阻,才能使小灯泡正常发光,此时这个电阻上消耗的电功率是( )W。2. 一只灯泡标有“220V,100W” 的字样,若将它接在电压为 110V 的电源上,其实际功率为( )W,这个灯泡的工作电阻 R1=( ) ,若在实验室用伏安法测得灯丝电阻为 R2则 R1( )
34、R 2。 (填“大于” “小于” “等于” )3. 一个标有 “220V,25W”的白炽灯,使用久了发现灯泡的玻璃发黑,这属于( )现象。这灯泡仍在 220V 电压下工作,其功率和新使用时相比较怎样变化( )其原因是( )4. 某导体的电阻为 10 ,若在 1min 内通过导体横截面的电量为 60C,那么导体中通过的电流为( )A,电流通过导体产生的热量为( )J。5. 如图所示,当 S 闭合,甲、乙为电压表时,甲、乙两表示数之比 ,当 S 断开,甲、3:5:乙甲 U乙两表为电流表时,两表示数之比 ( )此时 R1与 R2消耗的电功率之比 ( )乙甲 I: 21P甲 乙三. 计算题:1. 如图
35、所示电路中,电源电压为 6V,灯 L1的额定电压为 6V,灯 L2的额定电压为 2V,当 K1闭合,K 2断开时,灯 L2正常发光,此时电流表示数为 0.2A,求:(1)灯 L1、L 2的阻值各是多少?(2)当 K1、K 2同时闭合时,L 1的实际功率是多少?2. 用两只电炉给同样多的水加热,电炉的电阻分别为 R1,R 2,已知 R1、R 2两端电压分别为 110V 和220V,而且 , 把水烧开用 10min,那么用 R2把水烧开需要多长时间?124R3. 如图所示电路中,电源电压不变,灯泡上标有“6V、?W”的字样(1)当开关 S1断开,S 2与 a 端连接时,电阻 R1与灯泡 L 消耗的
36、电功率之比为 ,此时小灯泡正:常发光,且在 40s 内通过灯泡的电量为 10C,求灯泡灯丝的电阻,小灯泡的额定功率,电阻 R1的阻值,电源电压。(2)当开关 S1闭合,S 2与 b 连接时,若使电流表示数最小,滑动变阻器的滑片 P 应滑向哪一端?当电流表示数最小时 R1与 R2所产生的热量之比为 ,求 R2的电阻值。4:(3)当 S1断开,S 2与 a 端连接时,电阻 R1消耗电功率为 P1,当 S1闭合 S2与 b 端连接,滑动变阻器滑片 P 滑到 端时,电阻 R1消耗电功率为 ,求 与 的比?b P- 14 -4. 如图所示, ,小灯泡 L 标有“6V,3W”字样,滑动变阻器 R1的最大电
37、阻为 。120R 80(1)当 S1、S 2都断开时,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,这时滑动变阻器连入电路的阻值为 ,16求: 小灯泡的电阻? 电压表的示数?(2)当开关 S1、S 2都闭合时,说明电路连接情况,求电路消耗的最小电功率? S21V课后反思第五节 焦耳定律第一课时教学目标(一)知识与技能1理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。2了解电功和电热的关系。了解公式 Q=I2Rt(P=I 2R)、Q=U 2t/R(P=U 2/R)的适应条件。3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。4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
38、问题。(二)过程与方法通过有关实例,让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。(三)情感态度与价值观通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。重点与难点:重点:区别并掌握电功和电热的计算。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。教学过程:一、导入发热实例导入二、自学提纲1、电流的热效应与哪些因素有关?2、实验中应控制那些变量?三、合作探究(1)演示实验: 介绍如图 9-6 的实验装置,告诉学生 RA RB, RB = RC,通电后, IA= IB, IB IC(从电流表的示数可知道 I 的数值)。 该实验的目的是什么?(研究电流通过导体产生的热量跟哪些
39、因素有关) - 15 -该实验的原理是什么?观察什么?向学生讲述:当电流通过电阻丝 A、B、C 时,电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀,瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。 教师演示实验,记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况: hC hA hB。 分析: 比较 A、B 两瓶,什么相同?( I、 t 相同),什么不同?( R 不同, RA RB;玻璃管中煤油上升的高度不同,hA hB),说明什么? 引导学生回答:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。 比较
40、 B、C 两瓶,同上问(略)。 引导学生回答:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,教师指出:进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。 上述实验中,若通电时间越长,瓶中煤油上升得将会怎样?(学生回答:越高) 引导学生回答:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。 (2)师生共同归纳内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 公式: Q = I2Rt。 单位: I-安, R-欧, t-秒, Q-焦。 (3)根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。 若电流做的功全部用来产生热量即 Q = W, 又 W =
41、UIt, 根据欧姆定律 U = IR, Q = W = U It = I2Rt。 (4)指出:焦耳定律适用于任何用电器的热量计算,对只存在电流热效应的电路也可用 Q = W = UI t = Pt = U2/R t 来计算热量。 (5)例题: 例 1:课本中的例题,解此题也可直接用 Q =U2/R t 进行计算。 例 2:某导体的电阻是 2 欧,当 1 安的电流通过时,1 分钟产生的热量是多少焦? 例 3:一只“220V 45W“的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?你能用几种方法解此题? 四、当堂训练1. 一只电动机在正常工作时的电压为 380V,线圈的电阻为 2,线圈中的电流
42、为 10A,则这台电动机正常工作 1S 所完成的电功为_,使用的公式是 W=_;线圈所产生的热量为_,使用的公式是 Q=_。2. 关于电功和电热,下面说法正确的是( ) 。A. 电流所做的电功一定等于电热;B. 电流所做的电功一定大于电热;C. 电流所做的电功一定小于电热;D. 在纯电阻(电热丝、灯泡)电路中,电功等于电热,因为此时只有电能到内能的转化;3. 用 A、B 两根电热丝给一壶水加热,单独使用 A,给 A 加电压 U,烧开一壶水需要 3min;单独使用B,给 B 加电压 U,烧开同样一壶水需要 6min,则把 A、B 串联接在电压为 U 的电源上,烧开同样一壶水需要_min;把 A、
43、B 并联接在电压为 U 的电源上,烧开同样一壶水需要_min。五、堂清测试1. 电熨斗、电热水器、电饭煲、_都是利用电流的_效应工作的装置,我们称之为电热器。焦耳定律的内容是_,用公式表示为 Q=_。2. 一段铅笔芯的电阻为 50,接在 6V 的电源上,则铅笔芯的电功率为_,1min 内铅笔芯可以产生_热量。3. “热得快”在工作时,电热丝的温度很高,可以很快把一壶水烧开,可是与它相连的导线却不很热,这是为什么?4. 要使一个电热器在相同的时间内放出的热量减半,以下方法正确的是( )A. 使通过电热丝的电流减小一半;B. 使电热丝两端的电压减少一半;- 16 -C. 把电热丝的长度减少一半;D
44、. 使电热丝两端的电压和电热丝的长度都减少一半。5. 学校需要制作一个电烤箱,要求 10min 可以产生 60KJ 的热量,如果使用的电源就是家庭照明电路电源,所选用的电热丝电阻应该为_。6. 某型号电饭煲“220V 1100W”,电饭煲有两个档位,原理如图所示, “2”档为高温烧煮, “1”档“为低温保温,当开关 S 与 2 相连时,电路的功率为 1100W,当开关 S 与 1 相连时,电路的功率为22W。求:1) 电阻 R 的阻值;2) 开关接 1 时,R 的功率。课后反思第二课时一、导入新课。电热对我们来说是有利还是有害呢?二、复习提纲。1 焦耳定律的内容是什么?公式是什么?2 同学们家
45、里有哪些用电器?3 各种用电器里都有导体,只要电流通过导体,导体就要发热,怎样正确使用家用电器呢?(电器长时间工作后要暂停散热,长时间停用时,隔一段时期通电驱潮)三、合作探究 。1 电热的作用。(1) 原理:电热器是利用电热进行加热的设备(电流通过导体,导体就要发热)。(2) 电热器的主要组成部分。发热体(电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的)(3) 电热器的优点:清洁卫生,热效率高,使用方便等。(4) 常见的电热器:电炉、电烙铁、电褥等。(5) 看录像带,电热的利用。2 防止电热的危害。(1) 电热有没有危害呢?(学生举例说明)。(2) 用电器是采取哪些措施防止电热的危害的?四、当堂训练1.电热器是利用_来加热的设备,常见的电热器有_、_和_等.2.电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由_大、_高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的.3.某电阻丝接在电压为 U 的电路中,在一段时间内放出的热量为 Q.若接在 U/2 电路中,在想等时间内放出热量为 A、Q/2 B、Q