电功、电功率

电功、电功率 首页 学物理 第八章 教师 略 科 ?8.2电功、电功率 班 审批第2节 略 略 级 签字 授课时数 教学方法 2H(90分钟) 启发、讲授 授课教具 授课时间 略 1、掌握电功、电功率的概念及计算公式; 教学目的与要求 2、理解电功和电流产生的热量的区别及联系。 复习旧课要点 电流的计算公式及电场力对电荷做的功和电势差之间的关系 重 点:电功、电功率的概念及计算 教学重点、难点 难 点:电功和电流流过导体产生的热量的区别及联系 将电功和电热进行详细对比，并举例来解释:如教室的灯管、解决难点的措施 电扇等。 每一个问题结束后，都给学生设疑，引出下一个问题。整堂本堂课设计特色 课内容联系紧密，衔接自然，整体性强。 一、电功 二、电功率 教学提纲 三、电流的热效应 四、例题及练习 本节课效果很好。通过复习电流及电场力对电荷做功的内容 课后回忆 而导出电流做功的计算公式，学生接收起来比较自然。这是本节 课新的突破点。 教案用纸附页 共 5 页 第 1 页 ?8.2电功、电功率 组织教学:(约1分钟) 稳定课堂秩序～了解学生出勤情况 导入新课:(约2分钟) 前面我们学习了与电路相关的几个重要物理量:电流、电 压、电阻以及反映它们相互关系的欧姆定律。这些都是重点的导入新课并板书 电学基础知识。然而～人们研究电流、电路～归根结底还是为标题,?8.2 电功、了让电流为人们工作～即让电流按人们的需要做功。那么电流电功率 能做功吗,电流的功和哪些因素有关,电流做功的快慢又和哪 些因素有关,这就是本节要研究的问题:电功和电功率。 新课: 一、电功,20分钟～ 开门见山给出电功1(电功的定义:电功即指电场力的功～就是通常所说电流的 的定义, 功。简称电功。 就定义中划线部分 ※复习提问: 提问上次课内容, 1,什么是电流,电流形成的条件是什么,电流如何计 板书, q算, 电流公式,I= t 2,电场力对电荷做的功和电势差之间的关系是什么, 2(电功的达式: 通过复习提问内容引入:导体两端加上电压后～导体内 部就建立了电场～电场力使自由电子作定向移动～形成电流。电场力的功,w=qu ,板书公式备用, 因此～电流流动的过程～就是电场力对电荷做功的过程。设 板书电功公式 导体两端的电压为u～通过导体横截面积的电荷为q～根据 黑板上已有公式～电场力做功w=qu～把q=It代入～得: w=uIt ,单位:焦耳～J, 此例题不用板书，教举一简单例题来运用公式进行计算 师口述，学生回答即教室中日光灯两端电压u=220v～I=0.4A～t=10s～求电功。 可。 教案用纸附页 共 5 页 第 2 页 解:据w=uIt=220v×0.4×10=880J 答:电流的功为880焦耳。 ※设疑:功和能是不可分的～物体只要做了功～一定有能 量的转化～功是能量转化的量度。那么电场力对电流做功了～承上启下作用 电势能如何变化呢,即下一个问题电功和电能转化的关系。 3(电功和电能的关系,10分钟, 电场力做功的过程～就是电势能转化为其它形式能的过程。 电流做了多少功～就有多少电能转化为其他形式的能。例如:举例信手拈来，生活电流流过灯泡发光～电能转化为光能,电流流过电炉～电能转中常见的例子。 化为内能,电流流过电动机带动机器运转～电能转化为机械能。 ※设疑:请同学们分析下组数据: 电流流过电力机车电动机～2S内做功20000J, 电流流过电扇电动机～30S内做功72000J。 问:1,哪一个做功多, 2,哪一个做功快, 老师提出做功快慢要用电功率来表示。即下一个问题。 二、电功率,15分钟～ 1,电功率的定义:电流所做的功与做功所用时间的比值叫板书定义及计算公做电功率。用P表示功率～单位:瓦特～W。则: 式。 w — P= t 把前面w=uIt代入～得: wuIt P===uI tt 2,电功率的物理意义:单位时间内电流所做的功～表示电 流做功的快慢。 电流做功的快慢与 ,返回去,比较上面所举例题～电力机车电动机和电扇电电流做功的多少注动机～哪一个做功快, 意区别。 20000 W 电力P= = =10000(W) 电力 t 电力2 教案用纸附页 共 5 页 第 3 页 W 电扇72000 P= = =2400(W) 电扇 t 电扇 30 P,P 电扇电力 由以上结果分析～电流做功的快慢包含功和时间两个因素～ 只有时间相同的前提下～做功多者功率才会大。若缺少时间这 个因素～做功多～功率不一定大。 有了前面分析，学生举例:请同学们判断“电流做功越多～电功率越大”这句 对此题的回答易如话对吗,为什么, 反掌。 第二课时 三、电流的热效应,20分钟～ ※设疑:教室灯管亮的时间长了～用手摸一下～会感到烫 手～为什么,这是因为电流流过导体会发热。下一个问题～电 流的热效应。 1,电流的热效应 电流流过导体时～导体就要发热～这叫做电流的热效应。 板书热效应定义及 电流的热效应是电能转化为导体内能的表现。如电炉、电计算公式。 熨斗、电水壶等都是利用电流热效应的典型例子。 2,电流流过导体产生的热量: 根据初中学过的焦耳定律～产生的热量用Q表示, 2Q=IRt 3,电功和电热的区别: a对纯电阻电路来讲～电阻的作用是将电能转化为内能～电 路中电流做多少功就有多少电能转化为内能～则有 2W=uIt= IRt=Q～即电功等于电热。 此处重点分析并板 b非纯电阻电路主要是把电能转化为其他形式的能输出以 书。 满足人们的需要～只有少部分转化为内能。所以～在非纯电阻电路中电功大于电热～即W,Q。 举例:教室中电扇转的时间长了会发热就是因为电流的热效应。。电能主要转化为机械能输出～但有少部分转化为内能。电功等于机械能和内能之和。 教案用纸附页 共 5 页 第 4 页 四、例题及练习,25分钟～ 1,例题: 一台直流电动机～额定电压u=110v～电阻r=0.4Ω～正常工 作通过的电流I=50A,如下图,。求: ,1,电动机消耗的电功率P0 ,2,电动机工作1h所产生的热量Q及电流所做的功W。 ,3,电动机的效率。 I r 分析电动机工作时 M 能量的转化， 内能 输入电能 输出 机械能 u 电能=内能+机械能 解:电动机不是纯电阻用电器～电功与产生的热量是有区 别的。 已知:u=110v～r=0.4Ω～I=50A。求P～Q～W和η。 0 ,1,电动机消耗的电功率 3 P=Iu=50×110W=5.5×10W=5.5KW 0 ,2,工作1h～即t=3600s～电流流过电阻r而使电动机发 出的热量。 226 Q= IRt=50×0.4×3600=3.6×10J 同样的时间内～电流所做的功 7 W= uIt=50×110×3600=2.0×10J ,3,电动机的输出功率 2 Pout=Po-Ir 所以其效率: 322-50×0.4 5.5×10Pout Po-Ir = = = =82% , Po 3Po 5.5×10 教案用纸附页 共 5 页 第 5 页 答:,1,电动机的功率是5.5KW。,2,电动机工作1h产生 67的热量为3.6×10J～电功为2.0×10J。,3,电动机的效率为82%。 由本题计算分析:电功比电动机电阻产生的热量大很多～电功中的大部分转化为机械能。电动机输入的是电能～输出的是机械能～少部分转化为内能。由本题学生们体会电功和电热的区别。 2,练习题 习题册73页第3题。,找四个同学到黑板前演示, 然后老师分析、讲解。 通过练习让学生进一步体会输入的电功与发热的能量间的区别。 小结: 通过本节课学生应掌握以下问题: 1,电功即指电流的功～计算公式:W=uIt W2,电功率表示电流做功的快慢。计算公式:P==uI t 23,电功与电热的区别:,电热的计算公式:Q=IRt, a:非纯电阻电路:W,Q, b:纯电阻电路:W=Q 4,利用前面讲过的公式解题。 作业: 习题册:72页填空、选择及73页第4题。 板 书 设 计 主 板 书 副 板 书 ?8.2 电功、电功率 解:电动机不是纯电阻用电器～电功与产生2,电流流过导体产生的热量:根据初中学过 1)提问: 的热量是有区别的。 的焦耳定律～产生的热量用Q表示, 1(电功 2q～Q～已知:u=110v～r=0.4Ω～I=50A。求P0Q=IRt (1)I=t,1,电功的定义:电功即指电场力的功～就W和η。 3,电功和电热的区别: 是通常所说电流的功。简称电功。 a对纯电阻电路来讲，电阻的作用是将电(2)w=qt ,1,电动机消耗的电功 ,2,电功的表达式: 能转化为内能，电路中电流做多少功就有多3 P=Iu=50×110W=5.5×10W=5.5KW 0w=uIt ,单位:焦耳～J, 少电能转化为内能，则有 2)举例: ,2,工作1h～即t=3600s～电流流过电阻r22(电功和电能的关系 W=uIt= IRt=Q～即电功等于电热。 而使电动机发出的热量。 b非纯电阻电路主要是把电能转化为其他形电场力做功的过程～就是电势能转化为其它226Q= IRt=50×0.4×3600=3.6×10J 电流流过电力机式的能输出以满足人们的需要～只有少部分形式能的过程。电流做了多少功～就有多少同样的时间内～电流所做的功 车电动机，2s内做转化为内能。所以～在非纯电阻电路中电功7电能转化为其他形式的能。 W= uIt=50×110×3600=2.0×10J 大于电热～即W,Q。 功 3(电功率 ,3,电动机的输出功率 25(例题及练习 Pout=Po-Ir 20000J。 1,电功率的定义:电流所做的功与做功所用 1,例题: 所以其效率: 时间的比值叫做电功率。用P表示功率～单 322一台直流电动机～额定电压u=110v～电阻 -50×0.4 5.5×10PouwPo-Ir 位:瓦特～W。则:P= 电流流过电扇电tr=0.4Ω～正常工作通过的电流I=50A,如下= = = ,t Po 3Po 2,电功率的物理意义:单位时间内电流所做5.5×10 动机，30s内做功 图,。求: 的功～表示电流做功的快慢。 =82% 72000J。 ,1,电动机消耗的电功率P0 4(电流的热效应 答:,1,电动机的功率是5.5KW。 ,2,电动机工作1h所产生的热量Q及电流 1,电流的热效应:电流流过导体时～导体就,2,电动机工作1h产生的热量为3.6×106J～所做的功W。 要发热～这叫做电流的热效应。 电功为2.0×107J。 ,3,电动机的效率。 ,3,电动机的效率为82%。 图,略,