电功电能教案(10篇)
1.电功电能教案 篇一
一、教学目标
1、会使用电能表正确读数,能结合实例理解电功。
2、经历对电功的探究,体会电能转化为其他形式能的过程,提高思维变通的能力。
3、通过本节课的学习,培养节约用电的意识,体会物理与生活的紧密联系。
二、教学重难点
重点:电功的概念
难点:对电功的理解
三、教学过程
环节一:新课导入
教师带领学生回顾生活场景:思考家庭中一个月需要交多少电费?由学生的回答引出交多少电费的依据――供电部门通过电能表来计算电费。提问学生对电能表了解多少,由此引出课题――电能表与电功。
环节二:新课讲授
教师介绍电能表的概念,并实际展示电能表,引导学生思考电费的多少表示什么?电费的多少可能与哪些因素有关。结合电子式电能表,先让学生观察实物图,思考表上的数字分别代表什么含义。教师介绍含义并强调额定电压和基本电流的概念。引导学生观察电能表的读数,介绍电能表的计量单位,学生总结供电部门计算电费的依据。
引导学生思考为什么不同的家庭中交的电费不一样,引出电功。教师可以列举点亮的小灯泡、给电热器通电、给小电动机通电、给电视机通电等例子,让学生思考电能转化为哪些能。学生总结是因为电流做了功,所以才有了能量的转化,即电能的消耗,得出电功的概念。
教师讲解电功的表达式,强调电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。并补充它的推导公式,即通过欧姆定律得到的变形公式,注意使用范围。
学生活动:比较两个灯泡的亮暗(在一定时间内,电流做的功越多,灯泡就越亮)
设计并进行实验:
1、将两个电阻不等的白炽灯串联在电路中,闭合开关,调节滑动变阻器,比较两个灯泡的亮暗和两只电压表的示数;
2、将两个灯泡并联在电路中,闭合开关,调节滑动变阻器,比较两个灯泡的亮暗和两只电流表的示数。
实验分析:串联时,通过灯泡的电流相等,电阻较大的电压越高,灯泡越亮;并联时,通过灯泡两端的电压相等,电阻较小的电流越大,灯泡越亮。
介绍电功的单位:
国际单位:焦耳,符号为J,1J = 1VAs;常用单位:千瓦时,符号为kW・h,1kW・h=3.6×106J。
环节三:巩固提高
展示教材中习题,小组内完成。
环节四:小结作业
学生总结本节内容,课后思考电功已经会算了,那如何计算电功率呢,下节课继续学习。
四、板书设计
(略)
2.电能和电功说课稿 篇二
一、教学目标
1.知道电流做功的过程就是消耗电能的过程,了解不同用电器能量的转化;
2.知道电能表是测量电能的工具,了解电能表的参数;
3.结合实例理解电功,知道电能的计算公式及单位;
二、教学重难点
本节内容由电能、电能的计量和电功三部分组成,电能是由各种各样的电源提供的,从能量转化的角度来认识电能,它也是各种用电器工作的能量来源,离开了用电器来谈电能是毫无意义的。电能的计量,电能表的认识是与生活联系较紧密的知识点,可以结合实际电能表来学会利用电能表来测量电路消耗的电能。由于电功的概念比较抽象,学生不易理解,利用类比的方法从能量转化的角度来认识电功。
重点:电能和电能的计量。
难点:对电功的理解及计算电路中电流做的功。
三、教学策略
电流流过用电器时电流也会做功,要消耗电能。结合生活中各种电源来认识电能的来源,电源是把其它形式的能转化为电能;生活中各种用电器都是来消耗电能的,从能量转化的角度来认识电能。电能表的认识与读数与生活联系非常紧密,学生对此已经有初步认识,再通过展示电能表与实物投影,把电能表接入实际电路,观察电能表转盘的转动、电能表数字的跳动,了解电能表的参数与读数,使学生实际体验电能表的参数与读数。把不同功率的用电器接入电路中,观察电能表表盘的转动,介绍1度电的作用,使学生从物理走向社会,对节约用电有进一步的认识。
3.电功电能教案 篇三
一、教学目标
(1)知识与技能
1、知道电能做功,电能转化成其他形式的能。
2、知道电功的单位,能用公式进行简单计算。
(2)过程与方法
通过实验探究影响电功的因素,培养学生提出问题、设计实验的能力,体验物理规律的建立过程。
(3)情感态度价值观
1、培养学生对科学的探究精神。
2、有将科学知识与生活实际相联系的意识和行动。
3、在建立概念的过程中,有与他人合作的意识和行动。
二、教学重点和难点
重点:电流做功过程是电能转化其他形式能的过程及影响电功的三个因素。
难点:探究影响电功的三个因素。
三、教学准备
电源、开关、导线、电流表(2个)、电压表(2个)、电动机(3、4个)、小木块、细线。
四、教学过程
(1)复习旧知识,为新课做铺垫。
提问:做功的两个必要因素是什么?
回答:力和物体在力的方向上通过的距离。
(2)引入电功的概念
展示两张图片,学生观察是否有力对物体做功,对物体做功的物体是哪个,从而引出电流能做功。知道电流能做功。引导学生发现:电流做功的过程,就是电能转化成其他形式能的过程。提问:电流做功的同时,消耗了哪种能?
讲解:台灯在工作时,电流也做了功,它把电能转化成哪种能了?
(3)猜想电流做功大小与哪些因素有关
提出问题:电流做功的多少与哪些因素有关?
猜想:可能与电压大小和电流大小及通电时间有关。
引导学生采用控制变量法设计实验提问:有三个因素都可能影响电流做功大小,这种情况下,我们会采取什么方法研究问题?(控制变量法)
展示器材:电源、电动机、开关、导线、电压表、电流表、被提升的重物(小木块);
讲解:给电动机通电,它就可以把小木块提高,即对小木块做功,木块上升的高度不同说明什么?答:说明电流做功越多。
(4)设计实验并探究电流做功大小与通电时间的关系
1)电流做功与通电时间的关系:
提问:怎样研究电流做功大小是否与通电时间有关?
控制电压、电流不变,通电时间不同比较做功多少?
提问:通过比较什么就能看出电流做功大小是否与通电时间有关了?
答:比较木块上升的高度。
演示实验:两个型号相同的电动机接在电压相同的电路中,通电时间不同,比较两次木块上升高度。
提问:通过观察,你能得出什么结论。通电时间越长,电流做功越多。
设计实验并探究电流做功大小与电压的关系
2)电流做功与电压大小的关系:
提问:怎样研究电流做功大小是否与电压大小有关?答:控制电流大小和通电时间相同,改变电压。提问:我们知道对于同一导体而言,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,当电压改变时,电流也会发生变化,怎样才能在电流相同时研究电压大小对电流做功的影响呢?
设计电路,点评学生设计的电路,并帮助学生把电路设计完整。
按电路图连接电路,并演示实验,比较两木块上升的高度。(提醒学生记录两电动机的电压大小)观察实验,设计实验并探究电流做功与电流的关系
3)电流做功大小与电流大小的关系
提问:研究电流做功大小与电流的关系,怎样设计电路能使电压相同而电流不同?
设计电路,点评学生设计的电路,并完善电路。
提问:通过观察,你能得出什么结论?答:电流越大,电流做功越多。
4)总结电流做功与电压、电流、通电时间的关系
更精确的实验表明:电流做的功跟电压、电流和通电时间成正比,电功等于电压、电流和通电时间的乘积。
知道电功与电压、电流和通电时间的定量关系。用公式表示电功与电压、电流和通电时间的关系:W=UIt 和力学里功的单位一样,电功的单位也是焦耳,知道电功的计算公式
五、巩固练习
六、课堂小结
4.电功电能教案 篇四
1.功 力作用在物体上,并且使物体沿力的方向通过了一段距离。我们就说力对物体做了功。功的单位是焦(耳)。
2.功率 描述做功快慢的物理量,单位时间所做的功叫功率。功率的单位是瓦(特)。
3.功的原理 使用机械时做的功,等于不用机械直接所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
4.机械效率,有用功跟总功的比值。常用百分数表示机械效率。
5.机械能,物体机械运动的量度,包括动能、重力势能、弹性势能等。
6.动能 物体由于运动而具有的能。物体的动能与物体的质量和运动速度有关。
7.重力势能 物体由于被举高而具有的能。重力势能与物体的质量 和被举高的高度有关。
8.弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能,弹性势能与物体的弹性形变大小有关。
9.动能和势能的相互转化 在一定的条件下,动能、势能可以互相转化,并且遵从一定的规律。
10.水能、风能 流水和风都是具有大量机械能的天然资源,可以用来为人类服务。
1.杠杆 在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。从支点到力作用线的距离叫力臂。
2.杠杆的平衡条件 动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,即F1L1=F2L2
3.滑轮 周边有槽,可绕中心转动的轮子。定滑轮的转轴固定,不省力,能改变力的方向。动滑轮的转轴随物体移动,能省一半力,不改变力的方向。
4.轮轴 由轴和大轮组成,能省力和改变力的方向。
一、简单机械
1.为了省力,应选用动力臂长、阻力臂短的杠杆,但使用这种杠杆时,动力通过的距离要比阻力通过的距离长;阻力臂长的杠杆虽费力,但使用时,动力通过的距离比阻力通过的距离小,工作方便,在使用杠杆时,不能同时做到又省力,又少移动距离。
2.轮轴是杠杆的变形。使用轮轴时,动力作用在轮上可省力。
3.使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮能省一半力;使用滑轮组时,重物和动滑轮的总重量由几股绳子承担,提起重物所用的力就是总重量的几分之一。
4.滑轮组中动滑轮的个数为m,当绳的固定端系在动滑轮的框架上时,则“承担重力”的绳子段数n=2m+1,当绳的固定端系在定滑轮的框架上时,则“承担重量”的绳子段数n=2m。
二、功 机械能
1.力和在力的方向上移动的距离是作功的两大要素,缺一不可。没有力也无所谓作功;虽有力的作用,但在力的作用方向上没有移动距离,这个力也没有作功。
作用在物体上的力,使物体沿着力的方向移动了一段距离,那么这个力就对物体作了功。
2.简单机械基本上可以分为二大类,一类称为杠杆类机构、如杠杆、滑轮、轮轴;另一类是斜面类机械,如斜面、螺旋等。这二类简单机械在不考虑无用功的情况下都可以用功的原理来研究。功的原理是机械的基本原理。它告诉我们,使用机械并不能省功。虽然不能省功,使用机械还是有很多好处的:有的可以省力,有的可以少移动距离,有的可以改变力的方向使做功方便。
3.摩擦是普遍存在的,所以使用简单机械时,不可避免地要克服摩擦阻力做功;简单机械本身有重量,在提起重物时又不可避免地要同时提起机械的一部分部件,克服这部分无用阻力要做功。所以,动力对机械所做的功(总功),除了包含有用功之外,还包括上述的额外功。有用功只占总功的一部分。有用功在总功里所占的百分比,叫做机械效率。
由于有用功总小于总功,所以,机械效率总小于1。
提高效率的方法:减小无用功便可提高机械效率。减少摩擦,减轻机械的重量这些都是减小无用功的办法。
4.功和功率是意义不同的两个物理量,因为做功的多少和做功的快慢是不同的,物体做功多,其功率不一定大。同样,功率大的物体也不一定做功多,因为做功多少不仅跟功率的大小有关,还跟做功的时间长短有关,功和功率的关系可表示为:W =Pt
5.动能和势能统称机械能,它们是可以相互转换的。如果没有摩擦和其他阻力,也没有外力作功,则在动能和势能的转换过程中,物体总的机械能保持不变,这就是机械能守恒定律。
6.功和能是密切联系的物理量,能量是表示物体状态的物理量,或者说能量是状态函数。能量的改变可以通过功定量地反映出来,功是从量的方面去看运动状态的变化。因此我们可以说功是能量变化的量度。做功必然伴随着能量的转换及传递,但不做功,不能说物体没有能量。
5.电功率实验教案 篇五
唐山市第十六中学 白丽敏
一、设计思想
《测定小灯泡电功率》实验题将欧姆定律、串联电路特点及电功率三个电学重点知识应用于一体,综合性强、文字表述多,学生深感困惑,答题准确率不高。为帮助学生更好的理解并掌握解决此类问题的基本方法,对此内容进行一次专题复习。本节课的主要教学任务是:通过对《测定小灯泡电功率》较典型例题的解答,提炼解决这类综合题一般的解题方法和思路,帮助学生进一步建构电学知识结构,感悟解题方法,提高解决问题的能力。
二、教学目标
1、掌握测定小灯泡电功率实验原理。
2、熟练运用欧姆定律、串联电路特点等知识解决电路问题。
3、经历讨论、交流、和尝试解题的过程,认识科学推理的基本方法,感受成功的喜悦。
三、教学重点、难点:《测定小灯泡电功率》综合题解题基本方法的归纳和总结。
四、教学方法:讲授法、讨论法
五、教学过程
(一)复习《测小灯泡电功率》实验
1、实验原理:P=UI
2、电路图:
3、实物图:找学生参与连接
4、常见考点:(1)电压表量程的选择:已知额定电压
(2)电流表量程的选择:已知额定电压,再给电阻或者额定功率大约值
(3)连线:滑动变阻器选择一上一下两个接线柱,电压表、电流表正负接线柱不能接反(4)故障分析
(二)典型题型
例、如图所示是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻Ro=15,滑动 变阻器R(20 1A),电源电压为18V,小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W。(1)请用笔画线代替导线将实物图补充完整。(接下来完成练习1、2、3)
例
(2):故障分析的几种情况:
①闭合开关后发现电压表反偏,原因是:。②闭合开关后,发现电流表、电压表示数都较小,小灯泡不发光,原因是,接下来的操作是。
③调节滑动变阻器后发现小灯泡仍不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是。
④若调节滑动变阻器后发现电流表有示数,电压表无示数,原因是。
⑤滑变调到最大阻值后,闭合开关发现电压表示数超量程了,原因是。
⑥正确连接电路后,调节滑动变阻器发现电流表示数变大,电压表示数变小,原因是。
⑦连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出她在实验中两个操作不当之处是:
①
;②
。(3)小明正确连接电路后,进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的指针如图所示,通过小灯泡的电流为_______A,其额定功率为_______W。
练习
1、芸芸带领小组同学用以下器材做“测小灯泡功率”实验,小灯泡上标有“2.5V”字样,在图中用笔画线代替导线将实物连接完整(连线不 得交叉)
练习1
练习
2、一个额定电压是2.5 V的小灯泡,正常工作时的电阻约为8Ω,小明想测量它的额定功率。实验室有如下器材:电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、开关各1个,滑动变阻器1个,导线若干。
如图是小明根据电路图连接的实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,经检查是由于一根导线连接错误,请你在图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
练习2
练习
3、小明利用如图所给的实验器材“测量小灯泡的额定功率”,已知电源电压恒为6V,小灯泡正常工作时的电压为3.8V,电阻约为12Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”和“5Ω 2A”
请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
练习3 拓展思维:测小灯泡的电功率的实验也可以测量小灯泡正常发光时的电阻。练习3拓展:小明选用的滑动变阻器的规格为。
六、板书设计
测小灯泡电功率实验专题复习
一、实验原理:P=UI
二、电路图
三、实物图
6.电功教案示例之二 篇六
电动机牵引物体或带动机器转动
电炉发热
电灯发光
凡是通过电流引起的任何变化,都是电流做功的表。电功大小与什么有关?
电功公式W=UIt
注意:公式中各个量是对同一段电路而言。
各个量应统一采用国际单位制单位。
电功单位:焦
常用单位:度
1度=3.6×106焦
电度表用来测定电功的一种仪表。
(四)设想、体会
这节课的内容,表面上看较简单。学生学习也不会有什么困难,实际上隐含着两个疑点:一个是从力学的功过渡到电功,另一个是由定性实验后直接给出电功公式。但这两点都不能用扩展知识的办法去解决,而只能从现象的分析中加深学生的印象,使学生达到表观上的掌握。
例如,教学中强调:电流做功要引起各种变化,或牵引物体运动、或发热、发光、发声,或引起化学反应……,凡是电流引起的任何变化,都是电流做功的表现。反之,如果电流不引起任何变化,例如电流通过电阻很小,甚至电阻为零(超导体)的导体,不产生热效应,也不产生其它效应,则虽有电流但都不做功。这样学生虽然没有掌握电功的概念的内涵(电能转换为其它形式的能),却掌握了电功的全部外延。
又如,引出电功公式后,在教学中加了一个电流通过灯泡做功的实验和计算。这个实验和课本图9-1的实验可起到相辅相成的作用:图9-l为电流通过电动机提起的砝码做功,这个。实验为电流产生热做功。图9-l的实验为定性地探索电功与什么有关,为引出电功公式提出依据,这个实验则是承认电功公式正确,定量地测量和计算,以加深巩固电功知识。这样就弥补了定性实验引出定量关系之不足,也从力和热两方面显示了电功的效果。
在新课授完后,安排了四道巩固练习题,其目的一方面是小结、巩固这节课的知识,另一方面是综合应用所学知识培养学生分析和解决问题的能力。例如,电功与电压、电流和时间三个量有关,探索它们间的关系时,在物理学研究中总是让其它量保持不变,让应变量随一个自变量而变化,依此类推。这是物理学研究问题的基本方法。在电功的实验中,电压和电流却是同时变化以引起电功变化的。这就要联系到欧姆定律来分析。学生常易犯的错误如电压(或电流)增大2倍,电功亦增大2倍。这是由于孤立分析、顾此失彼所致,本题即为纠正这种错误而设计的。
引出电功公式后,提醒学生注意公式中各量应对同一电路取值并且要统一单位,这也是学生容易忽视的。
7.电功教案示例之一.doc 篇七
电功教案示例之一
(一)教学目的
1.知道电流可以做功和常见的电流做功的形式。
2.通过演示实验,得出计算电功的公式并使学生掌握公式。
3.对电功的单位焦耳的大小有具体的认识,知道生活中电功的单位是“度”。
4.知道用电能表测电功的大小并会读数。
5.通过用电能表测电功和1度电的作用,使学生能自觉地节约用电。
(二)教具
课本图9梍1实验装置一套,米尺一根,电能表一只及电能表挂图一张。写有例题的小黑板。
(三)教学过程
1.复习
(1)提问
①在第一册物理书中我们学习了功,大家还记得做功的两个必要因素是什么吗?功的单位是什么吗?(答略)
②流动的水能够做功吗?(学生答并举例)
③这册书中我们又学习了电流,电流是怎样形成的呢?(学生答:电荷的定向移动形成电流)
水流可以做功,那么电流可以做功吗?
2.用演示实验引入新课
介绍实验装置和电路:用电源、电动机、开关、滑动变阻器组成一串联电路。用电动机提升砝码。
①由实验证实电流可以做功。
闭合开关后问:观察到什么现象?(学生答:砝码上升)
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学习资 料
问:是谁把砝码提起来?(学生答:电动机)
问:电动机为什么能提起砝码?(学生答:因为给电动机通电,电动机转动起来,所以把砝码提起来)
问:此实验表明什么?(学生答:表明电流是可以做功的)
教师指出:此实验中电流对电动机做功,电动机又对砝码做功,所以电动机把砝码提起来。电流做的功叫电功,电流不仅通过电动机时做功,电流通过其他用电器时都要做功。电流做功的形式很多。
请同学举例电流还有哪些做功的形式。(学生举例略)
②能量转化情况。
问:砝码上升过程中,机械能如何变化?(学生答:增加)
问:砝码增加的机械能是从哪来的?(指出:因为电动要消耗了电能,所以砝码的机械能增加)
师生再共同分析刚才学生举出的例子中的能量转化情况。
3.进行新课
问:电流做功的多少跟什么因素有关呢?
(1)由课本图9-1的演示实验得出电功的计算公式
介绍实验装置和电路,在前面演示实验的电路中再接入电流表和电压表(两表均用大型示教电表),在砝码后竖立一根米尺。在黑板上画出如图1所示的实验电路图。
①指出:电流对电动机做功,电动机又对重物做功。我们可以近似地看做电流对电动机做的功等于电动机对重物做的功,即等地Gh。因此,从h变化的多少可定性地知道电流做功的多少。
②演示:a.在相同时间内,电压低、电流小,砝码上升得低;b.在相同时间内,电压高、电流大,砝码上升得高;c.通电时间越长,砝码上升得越高。师生边观察实验、边分析讨论,最后指出:研究表明,计算电功的公式:W=UIt。③请同学说出U、I、t、W各代表物理量。U就是某一段电路两端的电压,I是这段电路中的电流,W就是电流在这段电路中通过t秒内所做的功。
用文字表述公式: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。
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学习资 料
举例:我们教室里的灯两端的电压是220伏,通过的电流是0.18安,那么通电10分钟,电流做了多少功?(请同学计算)
(2)电功的单位
①指出上例中算出的电功的单位是焦耳,简称焦符号J。1焦=1伏·安·秒。焦就是第一册学过的机械功的单位。
通过举例使学生对1焦形成具体的观念。如把二个鸡蛋托高1米,做的功大约是1焦,通过手电筒灯泡的电流,每秒做的功大约是1焦,通过洗衣机的电动机中的电流每秒钟做的功大约是100焦。电力机车行驶1分钟,电流做的功大约是3亿焦等。②生活中常用“度”作电功的单位,1度=3.6×106焦。
③电能表(俗称电度表)
①出示一个电能表和电能表挂图(如没有挂图可自制一个如图所示的挂图),让学生认识电能表:
a.作用:测量电功或用户用电器所消耗的电能。
b.220V表示接在220伏的电路上使用。
C.5A表示这只表允许通过的最大电流是5安。
d.3000转/kwh表示每消耗1千瓦时(即1度)的电,电能表的转盘转3000转。
e.如何读数,所测的电功的单位是度。
f.例:小伟同学家在上月底装了一只新的电能表,表的示数是零。在本月底查表时,电能表的读数如图9-2所示,问:在一个月内小伟家用了______度电?消耗了______焦的电能。
②通过课本图9梍4介绍1度电的作用,并结合这节课后的“调查”,请一些同学说出自己家每月的用电情况,讨论有哪些节约用电的措施,宣传节约用电。(4)例题:(写在小黑板上)①电流做功表现在电流通过电灯时,电灯
______,通过电炉时,电炉_______,通过电动机时,电动机________。②推导电功的另一计算公式
W=UQ。③在
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学习资 料
1分钟内有18库的电量通过手电筒的小灯泡,电流做了54焦的电功,则通过小灯泡的电流强度为______安,小灯泡两端的电压为________伏。
④灯L1的电阻大于L2的电阻,将L1、L2串联起来接到电路中,在相同时间内电流通过_______灯做的功多;若将它们并联起来接到电路中,在相同时间内,电流通过______灯做的功多。
3.小结
(l)电流做的功叫电功。电流做功有各种形式,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程,电流做了多少功,就有多少的电能转化为其他形式的能。
(2)电功的计算公式是W=UIt或W=UQ。
(3)在国际单位制中,电功的单位是焦,生活中常用的是度。l度=3.6×106焦。
(4)测量电功的仪表叫电能表。
(四)说明
1.通过与水流的类比提出了电流是不是可以做功,然后用演示实验证实,这样引入了新课。再通过演示实验引出电功的计算公式。因对初中学生来说,电功是一个比较抽象的概念,所以要做好这两个演示实验,在讨论分析过程中,教师每提出一个问题,要启发诱导学生分析回答。
2.教学大纲要求“掌握电功的公式”所以本节课的重点是由第二个演示实验引出计算电功的公式并通过例题达到让学生掌握电功的公式,会计算只有一个用电器的电功问题,定性讨论两个用电器的问题。
8.电流、电压、电阻和电功率教案 篇八
教学目的:掌握电流、电压、电阻和电功率基本概念。教学重点:电流、电压、电阻和电功率等基本概念。教学难点:电阻定律、焦尔定律,电阻与温度的关系。
电流和电压
一、电流的基本概念
电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量,称为电流强度(简称电流),用符号I或 i(t)表示,讨论一般电流时可用符号i。
设在 t = t2-t1时间内,通过导体横截面的电荷量为 q = q2-q1,则在 t时间内的电流强度可用数学公式表示为
i(t)qt
式中,t为很小的时间间隔,时间的国际单位制为秒(s),电量 q的国际单位制为库仑(C)。电流i(t)的国际单位制为安培(A)。
常用的电流单位还有毫安mA、微安 A、千安kA等,它们与安培的换算关系为 mA = 10A;
A = 10 A;
kA = 10 A
3-6
3二、直流电流
如果电流的大小及方向都不随时间变化,即在单位时间内通过导体横截面的电量相等,则称之为稳恒电流或恒定电流,简称为直流(Direct Current),记为DC或dc,直流电流要用大写字母I表示。
IqtQt常数
直流电流I与时间t的关系在I-t坐标系中为一条与时间轴平行的直线。
三、交流电流
如果电流的大小及方向均随时间变化,则称为变动电流。对电路分析来说,一种最为重要的变动电流是正弦交流电流,其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化,将之简称为交流(Alternating current),记为AC或ac,交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。
四、电压
1.电压的基本概念
电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压),其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的国际单位制为伏特(V),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等,它们与伏特的换算关系为 mV = 103 V;
V = 106 V;kV = 103 V 2.直流电压与交流电压
如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。
如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。对电路分析来说,一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压),其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。
电 阻
一、电阻元件
电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,例如灯泡、电热炉等电器。电阻定律:
RlS
——制成电阻的材料电阻率,国际单位制为欧姆 · 米( · m);
l ——绕制成电阻的导线长度,国际单位制为米(m);
2S ——绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为平方米(m); R ——电阻值,国际单位制为欧姆()。
经常用的电阻单位还有千欧(k)、兆欧(M),它们与 的换算关系为 k = 10 ;
M = 10
二、电阻与温度的关系
电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1C时电阻值发生变化的百分数。
如果设任一电阻元件在温度t1时的电阻值为R1,当温度升高到t2时电阻值为R2,则该电阻在t1 ~ t2温度范围内的(平均)温度系数为
R2R1R1(t2t1)
如果R2 > R1,则 > 0,将R称为正温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而增大;如果R2 < R1,则 < 0,将R称为负温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而减小。显然 的绝对值越大,表明电阻受温度的影响也越大。
R2 = R1[1 (t2-t1)]
电功率
一、电功率
电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为
P = UI
功率的国际单位制单位为瓦特(W),常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它们与W的换算关系是 mW = 103 W;kW = 103 W 吸收或发出:一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。
习惯上,通常把耗能元件吸收的功率写成正数,把供能元件发出的功率写成负数,而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率,即其功率P = 0。
通常所说的功率P又叫做有功功率或平均功率。
二、电气设备的额定值
为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作,规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。
额定电压——电气设备或元器件在正常工作条件下允许施加的最大电压。
额定电流——电气设备或元器件在正常工作条件下允许通过的最大电流。
额定功率——在额定电压和额定电流下消耗的功率,即允许消耗的最大功率。额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态,也称满载状态。轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态,轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。
过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率的工作状态,过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。
轻载和过载都是不正常的工作状态,一般是不允许出现的。
三、焦尔定律
电流通过导体时产生的热量(焦尔热)为
Q = IRt I ——通过导体的直流电流或交流电流的有效值,单位为A。R ——导体的电阻值,单位为 。
9.教案 电功率题型总结和练习要点 篇九
电能的表示符号是 ;电功率的表示符号是 ;时间的表示符号是。电能的单位有、;电功率的单位有、;时间常用单位有、。
电流做功,消耗电能得到的单位一般是 ?一般说电能表的示数,或者消耗多少度电的时候,用的单位是。
P=UI,P=U 2/R,P=I 2R 得到的单位都是 ;当P=W/t中的功W 为kW ·h,时间t 为h 的时候,功
率P 的单位为。
W =UIt W =U2t/R W =I2Rt 时间t 的单位都用 ;算出来的功或者能的单位都用。
总结:功、功率、时间的两套单位
1、、、;
2、、、。关于公式P=W/t
1、有一种电饭锅,标有“220V 600W”字样。工作2小时消耗多少电能?一度电可供40W 电灯工作多长时间?
总结: 2、2007年5月,重庆开县某小学遭雷击造成多人伤亡的重大安全事故。如果某次闪电的能量为4×109J,则这次闪电释放的电能可供100W 的灯泡持续工作_______s(设灯泡寿命足够长);若这次闪电持续的时间为0.1s,则它的功率为_______W。
电能表:
3、有一电能表的表盘上标有3000r/kW·h 字样将一个用电器单独接入电路中,正常1min 表盘转了15转。求这个用电器的额定功率?
总结:
4、某家用电能表上标有“220V 5A 3000r/kW·h ”的字样,当家中用电器全部工作时,电能表1min 内转了45转.由此可估算出该家所有用电器的总功率为__________W;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加________W以下的用电器。
5、小明同学在晚上学习时,使用220V、40W 的灯泡3小时,则电路中消耗了“600revs/kW·h”的电能表,则在这段时间内电能表的表盘转了转。
关于公式P=UI P=U 2/R P=I 2R
1、一盏标有“6V 3W ”的小灯,接在6V 电压下工作,通过灯丝的电流多大?灯丝的电阻多大?把该灯直接接在4V 电压下工作,实际功率是多大?
2、一个标有“4V 2W”字样的灯泡,给它两端加2V 电压时,不考虑温度对它电阻的影响,则()
A .此时灯泡中电流为0.5A B .此时灯泡中电流为1A C .此时灯泡的实际功率为0.5W D .此时灯泡的实际功率为1W
3、有一额定电压为220V 的电炉,想把它接在110V 电路中,而又不改变电炉的功率,应该()
A .把电阻丝截去一半 B .把电阻丝截成相等的两段再并联起来
C .把另一根相同的电阻丝和它串联起来 D .把另一根相同的电阻丝和它并联起来
4、有一电炉正常工作时的电功率为P,当把电炉丝用拉线机均匀拉长为原来的2倍后,再接入原来的电路中,电炉的功率为()
A .等于P /4 B .等于2P C .等于P /2 D .等于P
5、如下图所示.是某研究性学习小组利用“220V 60W”的灯泡L 1和”220V 15w”的灯泡L 2所设计的四个电路图。当把它们分别接人同一家庭电路中时,其中有一个电路消耗的功率最大,它消耗的最大功率为_______ W,消耗功率最小的电路图是_______。
6、将标有“3V 1.5W ”字样的小灯泡L 1与额定电压为6V 的小灯泡L 2并联接在电源上, L 1正常发光, L 2较暗, 此时干路中的总电流为1.1A、则L 1正常发光时通过的电流为___________A;L2的电阻值为________Ω。若将L
1、L 2串联到另一可调的电源上, L2的最大功率为_________W
7、为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,应该采用的措施是[ ] A .使电流减半. B .使电压减半. C .使电炉的电阻减半. D .使电压和电炉的电阻各减一半
8、将一根电阻丝接在电压恒定的电源上,电阻丝消耗的功率为P .若将该电阻丝均匀拉长到原来的2倍后仍接入该电源上时,电阻丝消耗的功率为[ ] A .4P . B .0.25P . C .16P . D .0.125P .
关于公式P =U 2/R 和 P=I 2 R 的选择
1、问答题:电灯灯丝断了以后将电灯取下,摇晃几把灯丝搭接上后,接入原来的中发现灯变得更亮,解释这一现象。
2、为什么电炉丝热的发红,而与它相连的导线却不热? 关于额定功率和实际功率
1、一盏标有“36V, 40W”的电灯,正常工作时,流过它的电流是______A,此时的电阻是______Ω,如果将它接到某电路中,通过它的电流是1A,此时它的功率是______W。
2、甲、乙用电器上分别标着“220V,15W”、“110V,100W”,它们都在额定电压下工作, 则下列说法中正确的是:
(A、甲用电器做功一定少;B、乙用电器做功一定快;C、完成相同的功, 甲用电器所用的时间一定少;D、相同的时间内, 乙用电器完成的功一定少。
3、如下图所示:闭合开关S,当滑动变阻器滑片P 从a 向b 滑动过程中,电流表、电压表及电路总功率变化正确的是(电源电压不变)()
A、电流表、电压表的示数都增大,总功率也增大
B、电流表、电压表的示数都减小,总功率也减小 C、电流表示数增大,电压表示数减小,总功率不变 D、电流表示数减小,电压表示数增大,总功率不变
4、将一个标有“36V, 18W”的灯泡接入某电路中, 测得通过灯泡的电流强度为0.4安, 那么它的实际功率为:(A、小于18W;B、大于18W;C、等于18W;D、无法确定
5、某用电器铭牌上标有“220V 100W”的字样,当该用电器两端电压为110V,用电器的额定功率是______W,实际功率是______W,它的电阻为_______Ω
6、一只额定电压是220 V的灯泡,把它接在电压是110 V的电路上时,实际功率是25 W,则此灯泡的额定功率是多少?
7、灯泡L1和L2上标有“36V 12W”和“36V 8W”的字样,现将L1、L2串联想来接在电压是54伏的电路上,这时L1和L2两个灯泡的实际电压和实际功率各是多少?
关于比例问题
1、电阻R1和R2的阻值之比为2:3把它们串联在电路中通电10s,则它们两端的电压之比为,通过的电流之比为,电功率之比为,消耗电能之比为,放出热量之比。若把它们并联在电路中通电10s,则它们两端的电压之比为,通过的电流之比为,电功率之比为,消耗电能之比为,放出热量之比。
2、甲灯标有“220V 60W”、乙灯标有“220V 100W ”字样,如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是 灯,如果将两灯串联在220V 的电源上,使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是。
3、标有“6V 6W ”和“6V 3W ”的灯泡L 1和L 2串联接在6V 电源上,设灯丝电阻不变,则(A .灯L
1、L 2通过的电流之比为2:1 B .灯L
1、L 2的实际功率之比为2:1 C .电源电压为12V 时,L
1、L 2均正常发光 D .电源电压为9V 时,L 2正常发光
亮度问题
1、“220V 40W ”、“110V 40W ”、“36V 40W ” 三盏电灯都正常发光,它们的亮度情况是若三灯串联则 最亮;若三灯并联则 最亮。
总结:
2、把标有“6V 6W”的L 1灯和标有“6V 3W”的L 2灯串联,接在6V 的电源上,则()
A、两灯一样亮 B、L 1比L 2亮 C、11比L 2暗 D、两灯都能正常发光 总结:
3、两灯额定电压相同,串联后甲灯比乙灯亮。则
关于最大电压或电流 1、6V 3W 和9V 3W 两灯串联接入电路中,则这个串联电路两端的最大电压为若将两灯并联接入电路中,干路最大电流为。
2、将标有“220V 25W”L1和“220V 60W”L2的两盏电灯串联后接入380V 的电路中,烧坏的电灯是。
3、将标有“6V 3W”和“6V 9W”的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,则加在电路两端
电压是 V ;此时两灯的实际功率各为 W 和 W。分压电阻问题
1、有一个标有“8V,2W ”的小灯泡,如果接到12V 的电源上必须如何联接一个阻值多大的电阻?才能使小灯泡正常发光,此时这个电阻上消耗的电功率是多少?
关于电热(焦耳定律): 纯电阻电路:
1、某电热器的电阻为55Ω,接在220V 的电源上,1min 产生的热量为,若接在电压为110V 的电路中,则电热器的功率为 W。
2、把一根阻值为484Ω的电炉丝接到照明电路上, 通电时间240S , 则它放出 J 的热, 若将此电炉丝截去一半长度, 将剩余部分再接入该照明电路上要它放出同样多的热量, 通电时间为 S。
非纯电阻电路:
1、有一台电动自行车,电动机上标有36V,24W 字样线圈的电阻为3Ω则正常工作10min 求:
1)电动机消耗的电能; 2)工作过程中产生的热量; 3)这个电动机的效率;
4)若电动机由于故障“抱死”不转了,电动机就很容易烧坏,则“抱死”不转是通电10min 产生了多少热?
2、输电线的电阻共1.0Ω,输送的电功率是100kW .用400V 的低电压送电,输电线上发热损失的功率是多少?改用10000V 高压送电,又是多少?
3、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W ”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生的热量是()
A、电烙铁最多 B、电视机最多 C、电风扇最多 D、一样多 关于加热保温档
1、如图是一个电饭锅的电路图,这种电饭锅有加热保温两个档位。分别为220V 2000W 和220V 200W(功率都是电路的总功率)则当开关闭合时是 档。求R1、R2的阻值。
2、有一个4档位电磁炉,在维修时发现其内部只有两个电阻分别是100Ω和25Ω则这个电磁炉的4个档位分别为多少瓦?
3、右图是一种恒温式电烙铁的电路图,在不用电烙铁焊按时,断开开关S,使它
处于保温状态;需要焊接时,闭合开关S 就能很快达到焊接温度.若电烙铁的规
格是“220V 40W ”,且R ′=R .则保温时电路消耗的总功率为()
A .20W B .40W C .60W D . 80W 12 月 20 号教案 龙思教育大石分校林老师 开关通断导致电路结构发生变化 A 的示数为 ;开关 S 1、S2 同时闭合时,电流表○ A 的示数为 1、如图所
。已知电阻,求:(1电示,当开关 S 1 闭合时,电流表源的电压;(2电阻 R2 的大小;(3电阻 R2 的电功率。2、3.如图所示电路中,小灯泡 L 标有“6 V 6 W”字样,R2=3Ω,当 S1、S2 都闭合时,电流表示数为 1.2 A,这时小灯泡 L 正常发光,求:(1电源电压 U;(2电阻 R1 的阻值;(3当 S1、S2 都断开时,小灯泡 L 消耗的功率.
3、如图所示,电源电压为 12V,电阻 R1=6Ω。只闭合开关 S1 时,电路中消耗的 A 总功率是 12W;只闭合开关 S2 时,电流表的示数变为只闭合 S1 时的 2。试求同 3 R1 R2 S1 S2 S3 R3 时闭合开关 S1、S2、S3 时,通电 1min 电流做的总功是多少。(请画出等效电路图)6 12 月 20 号教案 龙思教育大石分校林老师 滑动变阻器导致电路结构发生变化
1、将“PZ220-100”的灯泡与总电阻是 121Ω 的滑动变阻器串联起来,接到 220V 的电源上,如图所示,调整滑动变阻器的阻值时,可使电灯的功率在多大范围内变
化?
2、小宇做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯,已知小灯泡铭牌是“6V 3.6W”,电池电 压为 9V,变阻器的变阻范围是 0~20Ω。变阻器的电阻调至多大时,小灯泡实际功率是 2.5W? P L
3、在图所示电路中,灯泡 L 标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大阻值 R1=12Ω,先闭合 S1,将滑动变阻器滑 片 P 滑至左端,此时灯泡 L 正常发光.问:(1)电源电压是多大?灯泡 L 正常发光时的电阻是多大?(2)再闭合 S2,电流表示数为 0.8A,此时 R2 的电功率是多大?(3)断开 S2,当滑片 P 滑至右端时,灯泡 L 的实际功率是多大?
4、如图所示电路,滑动变阻器 R2 的阻值范围为 0~15Ω。当滑片 P 分别移动 到 a、b 两端时,R1 消耗的功率之比为 9:4,滑片 P 移动到 a 端时电流表的示数为 0.3A。求: ①R1 的阻值;②滑片 P 移动到 b 端时电压表的示数。S V A A a R1 P b R2 7 12 月 20 号教案 龙思教育大石分校林老师 能力提高 1.一个标有“6V 6W”的灯泡与一个 9 欧的电阻串联后接入电压恒定的电路,灯泡正常发光,求电 源电压。2.有一个标有“8V,2W”的小灯泡,如果接到 12V 的电源上必须如何联接一个阻值多大的电阻?才能使小灯泡 正常发光,此时这个电阻上消耗的电功率是多少? 3.一用电器上标有 2V,0.5W;现在手边只有电压为 6V 的电源,若要把用电器接在该电源上,并使它能正常工 作,需要一个多大阻值的电阻与用电器串联?该电阻消耗的电功率是多少? 4.现有两个小灯泡,上面分别标有“6V 1.2W”和“12V 6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一 个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是多少? 5.有一只小灯泡,将它与 的电阻串联后,接入
8V 的电源上,小灯泡恰能正常发光,这时小灯泡消耗的电功 率是 8W,求小灯泡正常发光时的电阻。8 12 月 20 号教案 龙思教育大石分校林老师 6.把标有“6V,3W”和“8V,2W”的两用电器,串联后接入某电路中,要求其中至少有一个用电器能正常工作,该电路两端的电压应是多少? 7.一只标有“PZ220-40”和一只标有“PZ220-100”的灯泡,若:(1把它们并联在 220V 的电源上,问哪盏灯 亮些?(2把它们串联在 220V 的电源上,哪盏灯亮些? 8.要将一保“220V,15W 的灯泡接在 380V 的电路上,为使灯泡还能安全发全,可采用的方法是如果是:()A 串联一保“220V,60W”的
10.电功-教案设计 篇十
教学目标
知识目标
1.知道及其单位.2.知道电能表是测量的仪表.3.会用公式计算.能力目标
1.了解从能量分析入手去认识物理规律是物理学的重要研究方法.2.了解电能测量的仪表和方法.情感目标
充分认识1度电的功能,养成节约电能的习惯.教学建议
教材分析
本节教材是从能量转化角度出发,首先介绍了电能可以转化成其他形式的能,使学生形成对电能概念的初步印象.然后指出电能转化其他形式的能的过程,就是电流做功的过程.电流所做的功叫做.电流做功的多少与什么因素有关是通过实验完成的,但分析实验的过程要用到力学中功的概念,应做好铺垫.教法建议
电能是一个抽象的概念,这一概念的建立不是一句话可以表述的.应当用学生已有的机械能、内能、化学能、光能的概念,在回顾这些知识的基础上引出电能.由电能在日常生活和生产中应用的广泛性缩小建立概念的困难.运用书上的图帮助学生认识电能可以转化为其他形式的能.初中的概念是从能的转化角度讲的,要求学生知道:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能的过程;电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.关于的计算应做好实验帮助学生理解的公式.教学设计方案
一.电流可以做功
水流可以推动水轮机转动做功,电流通过电动机可以使电动机转动起来而做功.实验:在下图中,当开关闭合后,电流通过小电动机,能把砝码提升起来,砝码被提升的越高,表示电流做的功越多.保持相同的通电时间,用变阻器改变小电动机两端的电压和通过的电流,两次提升砝码的高度会不一样.电流通过小电动机做功过程中是电能转化为机械能.电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程.电流做功 电流做功 电流做功 电流做功
电炉发热 电灯发光 电扇转动 电车开动
电流通过电炉时发热是电能转化为内能.通过电灯发热发亮是电能转化为内能和光能.电流通过电扇,扇叶转动是电能转化为机械能和内能.电流通过电车的电动机做功过程中是电能转化为机械能.我们把电流所做的功叫做,用W表示.二.从实验知道,在通电时间相同的情况下,电压U越大电流I越大,砝码被提升得高,说明电流做的功越多.??如果保持电压和电流不变,通电的时间越长,砝码被提升的越高,也说明电流做的功越多.1的计算公式
研究表明:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比.??加在某一段电路两端电压为U,而U的单位是V,通过这段电路的电流I,而I的单位是A,通过这段电路的电流的时间为t,而t的单位是s,那么,电流过这段电路所做的功就可以用下面的公式计算:W=UIt
这就是说:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端电压,电路中的电流和通电时间的乘积.的单位: 的单位是焦耳
在生活中通过手电筒的电流,每秒钟做的功大约是1焦耳;
通过普通电灯泡的电流,每秒钟做的功一般是几十焦耳;
通过洗衣机中电动机的电流每秒钟做功是200焦耳左右.而电力机车行驶1分钟电流做的功大约是3亿焦耳.中焦耳这个单位很小,用起来不方便,实际应用中常用度作的单位,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
1度=3.6106焦 1kWh=3.6106J
在工农业生产中1度电有多大的作用呢?下面图中表示了1度电的作用.电炉炼钢1.6kg 生产化肥0.7kg 采掘原煤105kg
灌概麦田330m2 电车行驶0.85km 机织棉布11m
三.电能表:
下图就是一个电能表
通常是用电能表来测定的,把电能接在电路中,电能表上的计数器就能将电流做的功记录下来.用电一段时间,只要将前、后两次计数器上的读数之差算出,就可知道这段时间所用电的度数.探究活动
【课题】调查1度电的作用;家庭浪费电情况的调查.【组织形式】学生个人收集资料
【活动流程】收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.【参考方案】1度电的作用.【备注】
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