高二物理:2.5 焦耳定律教案

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《焦耳定律》--优质获奖教案 (17)

《焦耳定律》--优质获奖教案 (17)

2.5 焦耳定律教学设计一、教材分析本节课所涉及的能量观点,是研究电学问题和其他物理问题的重要方法。

所以,本节课不但是物理知识的传授课,更是物理方法和思想的渗透课。

在教学中应该充分联系实际,以便巩固和加深对基本知识的理解,掌握解决实际问题的方法。

二、学生分析学生在初中已经接触过焦耳定律的内容,为本节课的学习创造了一定,但高中阶段将从电场力做功及能量转化和守恒等角度来研究焦耳定律,这对学生的学习提出了更高的要求三、教学目标(一)知识与技能1.理解电功、电功率的概念及物理意义2.理解电功和电热的关系。

3.能运用能量观点解决电功和电热问题。

(二)过程与方法通过推导电功及电热的公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

四、重点难点教学重点:电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

教学难点:电功率和热功率的区别和联系。

五、教学过程(一)问题引入问题:各种用电器通电后可以将电能转化为其他形式的能量,请列举说明其能量的转化情况。

示例:电灯把电能转化为内能和光能;电炉把电能转化为内能;电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能。

引入:电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?(二)新课讲授一、探究1问题1:电流如何做功,其实质是什么?大小有哪些量决定?情境1:一段导体长为L,电阻为R,在导体两端加上电压U,通过导体的电流为I。

探究1:学生分析讨论,推理探究引导1:①什么是电流?电荷运动的原因是什么?电场力做功的关系式是什么?②什么是电量?电量与电流强度的关系式是什么?小结1:①电荷q在电场力作用下从A至B,电场力做功W=qU AB。

②在时间t内,电场力移动的电荷量为q=It③所以W=qU=IUt。

这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

1、电功(1)定义:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。

高中物理 2.5 焦耳定律教学案 新人教版选修3-1

高中物理 2.5 焦耳定律教学案 新人教版选修3-1

高中物理人教版选修3-1教学案:2.5 焦耳定律【知识要点】1.电功(1)定义:电流通过导体所做的功叫电功。

①电流做功的实质是电场力移动电荷做功。

②电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程,转化的能量的数值等于电流做功的数值。

(2)电功的计算:W=qU=Uit2.电功率(1)定义:电流所做的功跟所用时间的比值叫电功率。

(2)意义:电功率是描述电流做功快慢的物理量。

(3)电功率的大小:P=W/t=UI(4)单位:W、kW(5)额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。

3.电流的热效应:电流的热效应以及产生热效应的微观解释。

4.焦耳定律①内容:电流通过导体时的发热量Q,与电流I的平方成正比,与电阻R成正比,与通电时间t成正比。

②公式:Q=I2Rt5.热功率①热功率:单位时间内发热的功率P=Q/t叫热功率。

②公式:P=I2R6.电功率与热功率的区别:①电功率表示输入给一段电路的全部电功率。

热功率是一段电路上发热消耗的电功率。

②纯电阻路中:电功等于电热,电功率等于热功率;非纯电阻电路中:电功大于电热,电功率大于热功率。

【典型例题】1."220V、66W"的电风扇,线圈电阻为20Ω,求接上220V电压后,电风扇消耗功率、转化为机械能的功率和发热功率。

如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热功率。

3.如图所示,L1,L2是两个规格不同的灯泡,当它们如图连接时,恰好都能正常发光,设电路两端的电压保持不变,现将变阻器的滑片P向右移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是()A.L1亮度不变,L2变暗B.L1变暗,L2变亮C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2亮度不变P【课后作业】1.将一段电阻丝接到电压为U的电源上时,消耗的电功率为P,若将这一段电阻丝接在电压为2U的电源上时,它消耗的功率大小为(不考虑温度对电阻的影响)()A.P B.2PC.4P D.8P2.不考虑温度对电阻的影响,一个"220V,40W"的灯泡,下列说法中正确的是()A.接在110V线路上的功率为20WB.接在110V线路上的功率为10WC.接在440V线路上的功率为160WD.接在50V线路上的功率为55W3.下列关于电功和电热的说法正确的是()A.在纯电阻电路中,某段时间内电流做的功等于这段时间内产生的热量。

高中物理 第二章第五节 焦耳定律教案 新人教版选修3-1

高中物理 第二章第五节 焦耳定律教案 新人教版选修3-1

中学高二年级物理学科导学案课题名称:2.5 焦耳定律学习目标1.理解电流热效应的本质 2.掌握焦耳定律,并能进行有关计算3.理解电功和电热的关系,能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热重点焦耳定律难点电功和电热之间的联系和区别自主学习1、电功〔1〕定义:电流流过导体,导体内的自由电荷在电场力作用下发生,在驱使自由电荷定向移动的过程中,电场力对自由电荷做了,也就是通常说的电流做的功,简称电功。

(2)公式:W=qU=.在纯电阻电路中还可写成:W==。

(3)国际单位:〔符号J〕常用的单位还有:千瓦时〔kW·h〕,亦成为度,1kW·h=J 。

2、电功率(1)定义:内电流所做的功叫做电功率。

(2)公式:P=W/t=,是计算电功率普遍适用的公式。

在纯电阻电路中还可写成:P==。

(3)单位:〔符号W〕。

(4)额定功率:用电器在时的功率称为额定功率。

3、焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的成正比,跟导体的电阻成,跟通电时间成。

(2)公式:Q=,对纯电阻电路还可写成Q= = 。

注意:焦耳定律是电流热效应的实验定律,凡是计算电热,都应选用焦耳定律。

4、电热功率(1)定义:内电流通过导体产生的热量叫做电热功率。

(2)公式:P= ,在纯电阻电路中还可以写成:P== 。

1.电流做功的多少等于转化为其他形式能的数量;所谓电流做功,实质上是导体中的恒定电场对的力在做功,电荷的减小,其他形式的能在增加;公式:W=,P=。

2.电流通过用电器时把能全部转化为能,这样的电路叫做纯电阻电路。

同步导学1.电功和电功率〔1〕电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能〔电场能、机械能、化学能或内能等〕的量度。

〔2〕W= qU =UIt 是电功的普适式,P= UI 是电功率的普适式,适用于任何电路。

2.焦耳定律和热功率〔1〕电热那么是电流通过导体时,电能转化为内能的量度.〔2〕Q =I 2Rt 是电热的计算式,可以计算任何电路中电流I 通过电阻R 时在t 时间内产生的热量〔电热〕;P =I 2R 是热功率的计算式,3.电功和电热〔1〕在纯电阻电路中:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅,电烙铁、白炽灯泡等。

高二物理焦耳定律教案

高二物理焦耳定律教案

2、5焦耳定律【教学目标】(一)知识与技能1、理解电功得概念,知道电功就是指电场力对自由电荷所做得功,理解电功得公式,能进行有关得计算。

2、理解电功率得概念与公式,能进行有关得计算。

3、知道电功率与热功率得区别与联系。

(二)过程与方法通过推导电功得计算公式与焦耳定律,培养学生得分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观通过电能与其她形式能量得转化与守恒,进一步掌握能量守恒定律得普遍性。

【教学重点】电功、电功率得概念、公式;焦耳定律、电热功率得概念、公式。

【教学难点】电功率与热功率得区别与联系。

【教学过程】(一)复习1.串并联电路得性质。

2.电流表得改装。

(二)进行新课1、电功与电功率教师:请同学们思考下列问题(1)电场力得功得定义式就是什么?(2)电流得定义式就是什么?学生:(1)电场力得功得定义式W=qUq(2)电流得定义式I=t教师:投影教材图2、5-1(如图所示)如图所示,一段电路两端得电压为U,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中得自由电荷在电场力得作用下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电路上任一横截面得电荷量q就是多少?学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面得电荷量q=It。

教师:这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路得一端移到另一端。

在这个过程中,电场力做了多少功?学生:在这一过程中,电场力做得功W =qU =IUt教师:在这段电路中电场力所做得功,也就就是通常所说得电流所做得功,简称电功。

电功:(1)定义:在一段电路中电场力所做得功,就就是电流所做得功,简称电功、(2)定义式:W =UIT教师:电功得定义式用语言如何表述?学生:电流在一段电路上所做得功等于这段电路两端得电压U ,电路中得电流I 与通电时间t 三者得乘积。

教师:请同学们说出电功得单位有哪些?学生:(1)在国际单位制中,电功得单位就是焦耳,简称焦,符号就是J 、(2)电功得常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号就是kW ·h 、说明:使用电功得定义式计算时,要注意电压U 得单位用V,电流I 得单位用A,通电时间t 得单位用s,求出得电功W 得单位就就是J 。

人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 教案

人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 教案
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
创设情境、以情激情
投影并提出问题:电动车给我们的生活带来了快捷与方便,当电动车遇上八达岭是什么状况呢?没辙了!歇菜了!严重的话就烧掉了!为什么呢?通过本节课的学习同学们能自己解释这一问题。
教师强调:欧姆定律的使用条件。
小组间根据老师提出的问题相互交流,找出区别
多媒体ppt和电子白板
体验运用、展示评价
投影题目,提出问题
学生完成后点拨
自主完成并投影展示
投影和电子白板
引入反馈
根据所学新知识,解释开始提出的问题“当电动车遇上八达岭”为什么会容易烧掉?
学生根据所学知识回答
多媒体ppt和电子白板
2.课的引入、实验、利用信息化教学手段进行,正确引导学生学习;鼓励学生自主、合作学习;熟练运用多媒体进行教学;根据学生特点选择合适的教学方法。激发学生学习兴趣;尊重学生,创设和谐教育环境;师生平等,交流互动,对学生课上回答作出反应。
3.小组合作学习,优势互补,提高了学习的兴趣和效率。
投影、视频
自主学习
让学生根据课本内容自己推导出电热和热功率的公式。
教师说明:电热和热功率的概念、物理意义、单位等,要求熟记。
阅读课本内容,理解概念,知道焦耳定律内容及含义和单位
多媒体ppt和电子白板
猜想思考、区别概念
猜想并思考:电机卡住与正常运转电流一样吗?
学生小组间交流探讨自己的猜想并最后展示。
多媒体ppt和电子白板
3、网络和手持式设备:采用网络和手持式设备对各种物理现象的总结,有助于培养学生学习物理的兴趣。采用小组合作的方式,高效地解决部分学习有困难学生的疑问。适合不同层次学生的需要;辅之于小组合作,及时解决疑问,再用集中答疑解决共性问题,提高课堂效率。

高中物理选修3-1教案:2.5焦耳定律

高中物理选修3-1教案:2.5焦耳定律

2018—2019学年度第一学期渤海高中高二物理教案主备人:使用人:时间:2018年11月09日课题焦耳定律课型新授课教学重点1、电功、电功率的概念、公式2、焦耳定律、电热功率的概念、公式。

依据:根据普通高中物理课程标准及2017高中物理考纲中要求学生理解物理概念及物理规律的确切含义教学难点1、电功率和热功率的区别和联系。

依据:根据普通高中物理课程标准及2017高中物理考纲中要求学习目标一、知识目标:1、学生说出电功率和热功率的区别和联系。

2、学生通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养分析、推理能力。

二、能力目标:学生通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

理由:根据普通高中物理课程标准的要求。

教具教材、练习册、PPT。

教学环节教学内容教师行为学生行为设计意图时间课前三分钟(自主学习验收)校对课前自主学习答案,进行自我批改,更正。

巡视检查学生完成情况。

由课代表上前校对答案更正。

校对课前自主学习知识点填空,加深基础知识记忆。

3分钟1承接一、电功和电功率1、电功1、提出问题:什么是电功?1、学生回答。

2、学生根据问1、承接自主学习7分钟结果环节(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功.(2)定义式:W=UIT2、电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。

用P表示电功率。

(2)定义式:P=tW=IU(3)单位:瓦(W)、千瓦(kW)二、焦耳定律和热功率Q=I2Rt这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律。

学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。

热功率:(1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。

(2)定义式:P热什么是电功率?2、焦耳定律的内容是什么?3、热功率的表达式是怎样的?4、纯电阻电路和非纯电阻电路的区别?题讲解知识点学生分组讨论,交换不同意见3、学生回答并补充。

2、引起学生学习知识的欲望3、让学生参与课堂活动,主动思考本节课重点内容。

2.5焦耳定律学案

2.5焦耳定律学案

2.5焦耳定律学案一、学习目标1、理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。

2、掌握焦耳定律,并能进行有关计算。

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。

二、课程学习1、电功(W):(1)定义:所谓电流做功,实质上是导体中的对自由电荷的在做功。

(2)表达式:电流在一段电路中所做的功等于这段电路、电路中的、三者的乘积,即W = 。

(3)单位:国际单位制中:;常用单位:。

(4)物理意义:反应了转化为的多少。

2、电功率(P )(1)定义:内电流所做的功叫做电功率。

(2)表达式:电流在一段电路上做功的功率等于与的乘积。

即P = 。

(3)单位:国际单位制中:。

(4)物理意义:表示电流做功的。

﹡(5)额定功率:用电器在(填“额定”或“实际”)电压下工作所消耗的电功率。

﹡(6)实际功率:用电器在(填“额定”或“实际”)电压下工作所消耗的电功率3、焦耳定律:(1)焦耳定律:内容:。

表达式:电热Q = 。

焦耳定律的微观解释:电流通过导体的时候,做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离子碰撞,由于这种碰撞,电子在电场力的加速作用下获得动能,不断传递给金属正离子,使金属正离子的热运动加剧,于是通电导体的内能通过电流做功转化为内能。

(2)热功率(P):定义:的发热功率称为热功率。

表达式:P = 。

三、讨论1、电功率与热功率的区别和联系2、试从能量转化的角度分析电功和电热的关系:3、纯电阻电路和非纯电阻电路三、【巩固练习】【例1】不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V,40W”的灯泡,下列说法正确的是A.接在110 V的电路上时的功率为20 WB.接在110 V的电路上时的功率为10 WC.接在440 V的电路上时的功率为160WD.接在220 V的电路上时的功率为40 W【例2】例1 一台电风扇,内阻为20 Ω,接上220 V电压后,消耗功率66 W,问:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?电功率与热功率的区别和联系参考答案:(1)电功率与热功率的区别电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压U 和通过的电流I 的乘积。

《焦耳定律》教学设计(优选6篇)

《焦耳定律》教学设计(优选6篇)

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新修订高中阶段原创精品配套教材2.5 焦耳定律教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改2.5 Joule's law教师:风老师风顺第二中学编订:FoonShion教育2.5 焦耳定律高中物理课堂教学教案2.5焦耳定律年月日课题§2.5焦耳定律课型新授课教学目标(一)知识与技能1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。

2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。

3、知道电功率和热功率的区别和联系。

(二)过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

教学重点、难点重点电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

难点电功率和热功率的区别和联系。

教学方法等效法、类比法、比较法、实验法教学手段灯泡(36 v,18 w)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机教学活动(一)引入新课教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。

学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能;(2)电炉把电能转化成内能;(3)电动机把电能转化成机械能;(4)电解槽把电能转化成化学能。

教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。

电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

(二)进行新课1、电功和电功率教师:请同学们思考下列问题(1)电场力的功的定义式是什么? (2)电流的定义式是什么? 学生:(1)电场力的功的定义式w=qu (2)电流的定义式i= 教师:投影教材图2.5-1(如图所示)如图所示,一段电路两端的电压为u,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流i,在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。

教师:这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。

在这个过程中,电场力做了多少功?学生:在这一过程中,电场力做的功w=qu=iut 教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。

电功:(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功. (2)定义式:w=uit 教师:电功的定义式用语言如何表述?学生:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u,电路中的电流i和通电时间t三者的乘积。

教师:请同学们说出电功的单位有哪些?学生:(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是j. (2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kw·h. 教师:1 kw·h的物理意义是什么?1 kw·h等于多少焦?学生:1 kw·h表示功率为1 kw的用电器正常工作 1 h所消耗的电能。

1 kw·h=1000 w×3600 s=3.6×106 j 说明:使用电功的定义式计算时,要注意电压u 的单位用v,电流i的单位用a,通电时间t的单位用s,求出的电功w的单位就是j。

教师:在相同的时间里,电流通过不同用电器所做的功一般不同。

例如,在相同时间里,电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。

电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功的快慢,引入电功率的概念。

(1)定义:(2)单位时间内电流所做的功叫做电功率。

用p表示电功率。

定义式:p= =iu (3)单位:瓦(w)、千瓦(kw)[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。

电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。

教师:在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分,电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?学生分组讨论。

师生共同总结:(1)利用p= 计算出的功率是时间t内的平均功率。

(2)利用p=iu计算时,若u是某一时刻的电压,i是这一时刻的电流,则p=iu就是该时刻的瞬时功率。

教师:为什么课本没提这一点呢?学生讨论,教师启发、引导:这一章我们研究的是恒定电流,用电器的构造一定,通过的电流为恒定电流,则用电器两端的电压必是定值,所以u和i的乘积p不随时间变化,也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的,故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

[说明]利用电功率的公式p=iu计算时,电压u的单位用v,电流i的单位用a,电功率p的单位就是w。

2、焦耳定律教师:电流做功,消耗的是电能。

电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。

在纯电阻元件中电能完全转化成内能,于是导体发热。

设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为r,通过的电流为i,试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量q。

学生:求解产生的热量q。

解:据欧姆定律加在电阻元件两端的电压u=ir 在时间t内电场力对电阻元件所做的功为w=iut=i2rt 由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功w等于电热q。

产生的热量为q=i2rt 教师指出:这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律,同学们在初中已经学过了。

学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。

热功率:(1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。

(2)定义式:p热= =i2r (3)单位:瓦(w)[演示实验]研究电功率与热功率的区别和联系。

(投影)实验电路图和实验内容:取一个玩具小电机,其内阻r=1.0 ω,把它接在如图所示的电路中。

(1)先夹住电动机轴,闭合电键,电机不转。

调整滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为0.50 v,记下电流表的示数,算出小电机消耗的电功率和热功率,并加以比较。

(2)再松开夹子,使小电机转动,调整滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为2.0 v (此电压为小电机的额定电压),记下电流表的示数,算出小电机消耗的电功率和热功率,并加以比较。

[实验结果](1)电机不转时,u=0.50 v,i=0.50 a,p电=ui=0.50×0.50 w=0.25 wp热=i2r=0.502×1.0 w=0.25 wp电=p热(2)电机转动时,u=2.0 v,i=0.40 a,p电=ui=2.0×0.40 w=0.80 wp热=i2r=0.402×1.0 w=0.16 wp电>p热学生:分组讨论上述实验结果,总结电功率与热功率的区别和联系。

师生共同活动:总结:(1)电功率与热功率的区别电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压u 和通过的电流i的乘积。

热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率,决定于通过这段电路的电流的平方i2和电阻r的乘积。

(2)电功率与热功率的联系若在电路中只有电阻元件时,电功率与热功率数值相等。

即p热=p电教师指出:上述实验中,电机不转时,小电机就相当于纯电阻。

若电路中有电动机或电解槽时,电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能,只有一少部分转化为内能,这时电功率大于热功率,即p电>p热。

教师指出:上述实验中,电机转动时,电机消耗的电功率,其中有一部分转化为机械能,有一部分转化为内能,故p电>p热。

(投影)教材56页教师引导学生完成对例题的分析、求解。

(三)课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容。

请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。

点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。

教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。

(四)实例探究☆求两点间的电势差【例1】不考虑温度对电阻的影响,对一个“220v,40w”的灯泡,下列说法正确的是a.接在110 v的电路上时的功率为20 w b.接在110 v的电路上时的功率为10 w c.接在440 v的电路上时的功率为160w d.接在220 v的电路上时的功率为40 w 解析:正确选项为bd。

(法一)由得灯泡的电阻ω=1210ω ☆电压为110v时,w=10 w 电压为440v时,超过灯炮的额定电压一倍,故灯泡烧坏,p=0. (法二)由。

可知r一定时,p☆u2,☆当u=110v= ,p=p额/4=10 w 说明:灯泡是我们常用的用电器,解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。

用电器的标称值,指其额定值,即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值,由p 额=u额·i额可知,p、u、i有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。

【例2】一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3v,电流为0.3a。

松开转轴,在线圈两端加电压为2 v时,电流为0.8 a,电动机正常工作。

求该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少? 解析:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻:电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,其输入的电功率为p入=i1u1=0.8×2w=1.6 w 电动机的机械功率p机=p入-i12r=1.6-0.82×1 w=0.96w 说明:在非纯电阻电路里,要注意区别电功和电热,注意应用能量守恒定律。

①电热q=i2rt。

②电动机消耗的电能也就是电流的功w=iut。

③由能量守恒得w=q+e,e为其他形式的能,这里是机械能;④对电动机来说,输入的功率p入=iu;发热的功率p热=i2r;输出的功率,即机械功率p机=p入-p热=ui-i2r。

【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的,潮差越大,海水流量越大,发电功率也越大。

我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6×107 kw。

1980年8月,在浙江江厦建成第一座潮汐电站,装机量为3×103 kw,平均年发电量为1.7×107 kw·h,其规模居世界第二位。

(1)试根据上文中给出的数据,计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几小时? (2)设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6 m,计算每次涨潮时流量是多大?(设潮汐电站的总能量转换效率为50%)解析:(1)江厦潮汐电站功率为3×103 kw,年发电量为1.07×107 kw·h,由公式w=pt可算出每天满负荷工作的时间为s=9.8 h (2)由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知,平均每次的发电量为j 因为所以每次涨潮的平均流量为m3/次说明:本题涉及到潮汐这种自然现象,涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。

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