第七单元:电功率

[日期:2015-06-16] 作者:物理组 次浏览 [字体: ]

第七单元:电功率

第一节  电功、电功率(5课时)

教学目标

1.知识与技能: 知道电能表的用途和读数方法,能用电能表测量电功。知道电功的概念及其单位,明确电流做功的过程是将电能转化为其他形式的能的过程。理解电功的公式,能进行有关计算。知道串联、并联电路中电功的特点。理解电功率概念,理解电功率和电压、电流之间的关系,并能进行简单的计算;能区分用电器的额定功率和实际功率。

2.能力与方法: 通过对电能表的观察,了解其用途及各种技术参数的物理意义,能根据电能表的示数变化计算消耗的电能。利用控制变量法通过实验探究影响电功大小的因素,得出计算电功的公式。培养学生分析问题和运用知识解决问题的能力,培养逻辑思维能力和创造思维能力。理解测定小灯泡电功率的方法,能根据测量电功率的实验需要,正确选择器材、设计电路和确定实验步骤;通过实验探究知道在电流一定时导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。

3.情感态度与价值观: 通过观察和阅读相关资料,学习各种用电设备的使用方法。遇到问题提出猜想,自己动手做实验,在实验中总结规律,树立实践出真理的观念。通过对用电器额定功率的认识在选择用电器时有节能意识;通过对实验进行讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度。

教学重点和难点

重点:掌握电功的概念、公式及公式的变形。理解电功率概念,并能进行简单的计算;

能区分用电器的额定功率和实际功率;知道并理解测定小灯泡电功率的方法

难点:影响电功大小的因素及综合运用学过的知识进行有关电功的计算区分用电器的额定功率和实际功率,并能进行简单的计算;根据测量电功率的实验需要,能正确选择器材、设计电路和确定实验步骤

突破方法

通过典例分析和练习突破难点;学生自主复习,教师引导分析归纳

第一二课时:

教学阶段与时间分配

教师主导

学生主体

点评

一、引入

3分钟)

【播放动画课件】小明和小红家都只开了一盏40W的白炽灯,而小明家的电能表转的却比小红家的快,小明担心是否会多收电费?

小明家会多交电费吗?为什么?请大家帮他找找原因。

学生观看课件

生:不会。从画面上可以看到小明家使用的电能表是3000r/kw·h,而小红家的电能表是2500r/kw·h

通过生活中的现象引入,培养学生的观察能力,以及利用物理知识解决实际问题的能力

二、复习过程

1、电能表

5分钟)

2、电功的概念(2分钟)

3、电功的实验(8分钟)

很好,大家观察的非常仔细。通过前面的学习,大家知道电能表是用来测量什么的吗?这个参数又表示什么意义吗?

【投影】

从表盘上,我们还可以得到哪些信息?

如果该电能表记录了小明家用电器1h消耗的0.2kw·h电能,则它的转盘转了     转,1h前电能表的示数是       kw·h。

〖练习〗

一电能表表盘标有2500r/kw·h,一用电器工作10min,发现电能表的转盘转了10圈,则说明10min内电流对用电器做功  J,用电器工作消耗电能      J

通过前面的学习,我们知道了电流通过用电器做了多少功,就消耗了多少电能。

【投影】电流做功的过程就是

  能转化为      能的过程。电流做了多少功,就有多少   能转化为        能。

电流做功的多少与哪些因素有关?

请大家回忆一下,我们是如何设计实验的?

实验中需要哪些器材?

实验中我们是如何知道电流做

生:测量消耗电能的多少。表示用电1kw·h电能表转盘转动的圈数。

生:电能表使用的额定电压为

220v;电能表持续工作时的最

大电流是10A,允许在短时间

内通过电能表的最大电流是

20A。

生:600转,31.4kw·h。

生:1.44×104J,1.44×104J

生:电流做功的过程就是能转

化为其他形式的能的过程。电流

做了多少功,就有多少能转化

其他形式的能。

生:用电器两端的电压、通过用

电器的电流、通电时间有关

学生思考

生:电源、两只阻值不同的灯泡、电流表两只、电压表两只、开关、导线若干

通过对电能表相关知识的复习,使学生能根据电能表的示数变化计算消耗的电能

明确电流做功的过程是将电能转化为其他形式的能的过程

4、电功的计算(15分钟)

5、串、并联电路中电功的特点

10分钟)

功多少的情况的?

为什么观察灯泡发光的亮暗程度就可以知道电流做功情况?

【投影】

利用该电路,我们可以研究什么问题?

实验中我们应注意观察什么?

【投影】

利用该电路,我们可以研究什么问题?

实验中我们应注意观察什么?

电功的计算公式是什么?还有哪些变形公式?

〖练习〗

1、一个阻值为8Ω的电阻接到4V的电源上,则每分钟电流通过该电阻所做的功是多少?消耗多少电能?

2、一电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2V时,电流为O.8A,电动机正常工作.

(1)在求电动机正常工作l min所消耗的电能时,有以下两种不同的解法。

小明解:WUIt

2V×O.8 A×6Os96J

小华解:WI2Rt

(O.8A)2×1Ω×60s38.4J

你认为哪位同学做得对,请作出判断并说明理由.

(2)求电动机正常工作lmin所转化的机械能是多少?

教师将以上两题进行对比,指出纯电阻电路与非纯电阻电路的区别,并进行小结。

【板书】纯电阻电路:电能全部转化为内能(三个公式均适用)

非纯电阻电路:电能转化为内能和其他形式的能(只适用W=UIt)

【投影】

串联电路里的两盏电灯L1和L2,若L1的电阻比L2的电阻大,在相等的时间里,电流通过  做的功多。若两灯并联在电路中,则电流通过  做的功多。

【板书】

在串联电路中W1:W2=R1:R2

W总=W1+W2

在并联电路中W1:W2=R2:R1

W总=W1+W2

〖练习〗

1、两电阻丝串联后接到电压恒定的电源上,在相同的时间内消耗的电功之比为W1:W2=2:3,

如果将他们并联后接入原电路中,在相同的时间内消耗的电功之比是      

2、两个相同的电阻并联后接在某电源上(电压恒定),在t时间内电流做功240J,若改为串联再接到同一电源上,则在相同的时间内电流做的功      

3、某同学家庭电路中接入如图的电能表

⑴若照明灯泡的规格为“220V  60W”,两孔插座接一台“220V 100W”的电视机,三孔插座接一台“220V 280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电表的电流是多大?

⑵如果某一天电灯和电视机都使用了5,电饭锅使用了1,这一天它们消耗了几度电?

⑶如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V 600W”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符,他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10电能表的转盘转了250转.请计算说明电热水器的实际功率是多大.

解: ⑴  , =440W÷220V=2A

⑵ W=Pt=0.16kW×5h+0.28kW×1h=1.08kWh=1.08度

⑶ 电能表转盘转250转,电流做功0.1kW·h  =0.6kW=600W (实际功率)

说明:利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤:

⑴ 首先按测量要求设计合理的测量电路图.

⑵ 观察电能表,记下它每的转数N .

⑶ 测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的)都停止工作.

⑷ 用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)时所用时间 .

⑸ 利用公式计算出所测用电器的功率值为多少瓦?

生:观察灯泡发光的亮暗程度。

生:灯泡发光是将电能转化为内

能并进而转化为光能,在相同时

间内,灯泡越亮,表明电能转化

为光能多,说明电流做功多。

生:当电流、通电时间一定时,电流做功多少与电压的关系。

生:灯泡的亮度、电压表的示数

生:当电压、通电时间一定时,电流做功多少与电流的关系。

生:灯泡的亮度、电流表的示数

W=UIt,W=U2/R,W=I2R

学生答题(以上三个公式都可以使用)

学生思考、答题(对于非纯电阻电路,电功只能用W=UIt进行计算

生:L1、L2 

生:3:2

生:60J  

学生思考、答题(对于非纯电阻电路,电功只能用W=UIt进行计算

解题指导::电能表是电学中的重要仪表之一,它除用来测量电功外,还有一个较为广泛的用途就是测量用电器的功率值,本题就是其中的一例.

⑴ 三个用电器额定电压为220V,正常工作时的电流可以根据,求得.

⑵ 用电器工作时消耗的电能由解出,注意时间和功率单位要统一.

⑶ 要求实际功率,只要求出10内做的功即可,从表上可知,电度表每1kW·h2500转,此时转了250转,电流做的功为,再由,即可求得.

利用控制变量法通过实验探究影响电功大小的因素,得出计算电功的公式。培养学生分析问题和运用知识解决问题的能力,培养逻辑思维能力和创造思维能力。

巩固练习,掌握利用电功的公式计算

通过对比,引导学生发现问题掌握两种电路的区别 

使学生掌握串、并联电路中电功的特点,学会用比例法解题

巩固练习

巩固练习

三、小结

2分钟)

这节课我们在解决问题的过程中加强了对电功的理解,请同学们简单说说你的收获。

三、课后完成理科爱好者98到99页作业

四、评讲作业。

注:作业评讲1课时完成。

课后反思

第三四课时:

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生    主    体

 

点 评

一、基本概念的复习(用时5分钟)

二、主要复习过程(共38分钟)

今天复习的是电功率,我们知道既是电学的重点,更是难点。前面布置了简单的复习提纲,首先请几个同学

回答一下。

1、电功率是反映什么的物理量

2、电功率的定义是什么?电功率的计算公式是什么?电功率的单位是什么?

3、其他计算电功率的公式有哪些?

教师强调:电功率公式P=UI的导出公式P=U2/R和P=I2R中 ,电功率与电阻间的关系并不矛盾,有的同学认为根据“P=U2/R可知电功率与电阻成反比”,而有的同学认为“根据P=I2R可知电功率与电阻成正比”。其实这两种说法都是错误的,到底怎样说才正确呢?这要看条件.只有电流一定时,才能根据P=I2R得出电功率跟导体的电阻成正比;同理,只有当电压一定时,才能根据P=U2/R得到电功率跟导体的电阻成反比,可见,在不同的条件下,电功率跟电阻之间的比例关系不同,但并不矛盾,计算时要灵活应用。

4、什么叫额定功率?额定功率与实际功率有什么不同?

5、测定小灯泡额定功率实验中,需要哪些器材?在实验中应注意哪些问题?请画出实验电路图。

教师强调本实验的目的、原理、所测物理量、电路图、滑动变阻器的作用和实验表格的设计及其它注意事项。

下面对本节的重点和难点进行一一强化。主要有以下几个方面:

1、 简单的电功率计算并能区分额定功率与实际功率;

2、 灵活应用公式进行电功率计算;

3、 实验测小灯泡电功率。

学生回答1:电功率表示电流做功的快慢的物理量;

学生回答2:电流在单位时间内所做的功,等于电流与电压的乘积,公式P=W/t=UI,单位是瓦特(W

学生回答3:用欧姆定律还可以导出另外的两种形式P= U2/RP=I2R

学生回答4额定功率是指用电器在额定电压下正常工作时的电功率;对同一个用电器额定功率值只有一个,实际功率可以有很多。

学生回答5:器材:电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干;电路图:

通过提问检验了学生自主复习的效果

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生    主    体

 

点 评

  

1)区分额定功率与实际功率;

2)灵活应用公式进行电功率计算;

用电器正常工作时的功率就是额定功率,也就是铭牌上标有的数值,由于各种原因用电器实际工作的功率往往不是铭牌上的功率即实际功率。对于此类问题解题应该抓住关键点,即应抓住用电器在额定状态和实际状态下电阻不变来解题。(假使电阻不随温度而变化)

例1:一盏标有220V  100W字样的电灯,它的电阻是多大?正常工作时通过灯丝的电流是多少?将它接到110伏的电路中,它的实际电功率是多大?(不考虑温度,电阻的影响)

解析:在很多电学题中,要先想办法求出用电器的电阻,然后利用有关条件解题,本题电灯发光时,电阻认为是不变的,因此,可以由灯泡额定电压U额 和额定功率 P额 ,先根据对R=U2/P额求出灯泡的电阻,然后利用P=U2/R 求出电灯的实际功率

电功率进行计算的基本公式是P=W/t=UI,而从P=I2R中看出,在串联电路中(电流相等)电功率与电阻成正比;P=U2/R中看出,在并联电路中(电压相等)电功率与电阻成反比。掌握以上关系特别是比例关系可以提高解题速度,达到事半功倍效果。

例2:把“220V  100W”的灯L1和“220V  400W”的灯L2串联在220V的电路中,哪盏灯亮?为什么?

教师强调方法:在串联电路中选用公式P=I2R。这样只要在比较灯泡电阻的大小(R=U2/P)即可。很容易知道R2大,所以L2亮些。注意:往往有不少学生不看题目的适应条件,只看额定功率大的灯泡就认为它亮些。

3:如图所示灯L上标有“6V,3W ”字样,S为单刀双掷开关,电源电压为9V且恒定不变,电阻R2的阻值为18Ω,不计温度对灯丝电阻的影响

学生练习:

解: R=U2/P=(220V)2/100w=484欧

正常工作电流I=P/U=100W/220V=0.45A

P=U2/R =(110V)2/484Ω=25瓦

学生求解:(多数可能求出两灯的实际功率的具体数值,方法很繁)

电功率基础题

通过本题加深对额定功率和实际功率的理解

本题主要考查通过比较小灯泡实际功率大小,判别灯泡的亮暗--灯泡亮度应由实际电功率大小决定;更重要的是考察学生灵活运用公式能力。

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生    主    体

  

点  评

3)实验测小灯泡电功率。

.(1)Sa,L恰能正常发光,求电阻R1的阻值。

(2)SaSb两种情况下,求电路消耗的总功率之比。    

教师分析讲解,突出方法

4

在“测定小灯泡功率的实验中,待测小灯泡标有“3.8V”字样

(1) 至少用_节干电池串联起来做电源

(2) 若闭合开关后,欲测小灯泡的额定功率,发现电压表的读数是2.5V,应调节滑动变阻器,使滑动变阻器接入电路那部分电阻变_______(选填“大”或“小”)

(3)闭合开关后,调节滑动变阻器,测得三组数据如下,其中第三组数据的电流表读数如下表所示,请把该数据读出,并记录在下表中请计算出小灯泡的额定功率P=______

(4)若在实验过程中,不慎将电压表和电流表互换位置,则小灯泡出现的现象是_________(选填 “不亮”、“很亮”、  “正常发光”、或“烧毁”)

实验次数

电压表读数

电流表读数

1

3.0

0.19

2

3.8

0.25

3

4.2

学生求解:

(1)IL=PL/UL=3W/6W=0.5A

Ia=I1 = IL =0.5A

U1=U-UL=9V-6V=3V

R1=U1/I1=3V/0.5A=6Ω

(2)

RL= UL2/PL=(6V) 2/3W=12Ω

Rb= RL+ R2=12Ω+18Ω=30Ω

Ib=U/ Rb =9V/30Ω=0.3Ω

PaPb=Ia:Ib=0.5A:0.3A

            =5:3

学生回答:

13

2)小

(3)小灯泡额定功率:P=UI=3.8V×0.25A=0.95W

(4)若在实验中不小心将电压表和电流表互换位置,由于电压表的电阻非常大,电流几乎不能通过,所以小灯泡出现的现象应该是:不亮

南京市中考题在最后一问中用比例来解最简洁准确

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生   主    体

 

点  评

 

4)练习与反馈

分析:(1)待测小灯泡上所标“3.8V”字样为小灯泡的额定电压,而实验中需测出小灯泡在两端的实际电压稍高于额定电压、等于额定电压和稍小于额定电压三种情况下的实际功率,要求电源电压要比灯泡的额定电压大,所以至少需用3节干电池串联起来做电源.

(2)要测灯泡的额定功率,就必须把灯泡两端的电压调到额定电压,即电压表的示数应是3.8V,所以应调节滑动变阻器,使滑动变阻器接入电路那部分电阻变小,让滑动变阻器分到的电压变小,使得灯泡两端的电压变大.

1、电功率是电流在_______时间内所做的功,它是表示电流做功_______的物理量.在国际单位制中,电功率的单位是_______,0.5千瓦=_______瓦。

2、一只灯泡标有“36V40W”的字样,这说明灯泡的____    36伏,灯泡的____40瓦。

3、将标有“220V750W”的微波炉接在电压为220伏的电路上,正常工作时,通过它的电流是____安,它的电阻是____欧,这个微波炉2分消耗的电能是____焦。

4、一只标有“PZ220—100”字样的灯泡,正常工作100小时,用几度电?1千瓦时的电可供标有“PZ220—40”字的灯泡正常工作几小时?

5、一只标有“2.5V  0.5W”的小灯泡,要把它接在6伏的电源上,正常发光,必须串联一个多大的电阻?

6、将L112V 6W”和L212V 4W”的两盏灯串联接在某电源上,已知其中有一盏灯恰好正常发光,而其中的另一盏比正常暗,问:(1)哪一盏正常发光?(2)电源电压是多大?

学生练习

可利用投影将456三题学生练习反馈矫正(第4题是W=Pt公式的应用提醒学生用kWh相对应的单位kW·h非常计算方便)

三、课后完成理科爱好者100到101页作业

四、评讲作业。

注:作业评讲1课时完成。

课后反思

第二节  焦耳定律(3课时)

教学目标

1、知识与技能

(1)了解生活中常见的电热器,知道它们在工作过程中的能量转化;了解电热的应用及其危害;

(2)通过复习知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关;知道焦耳定律的公式;

2、能力与方法

通过复习进一步加深学生对控制变量法和串并联电路特点的认识;能正确认识电流所做的功与电流通过导体所产生的热量的关系,掌握电流通过导体所产生的热量计算方法;能够用电热的知识解释实际生活中的问题。

3、情感

通过电热的应用及其危害的认识,有助于培养学生全面辨证地观察分析问题的能力;

知识重难点

1、 重点  识别电热器,知道电热器工作时的能量转化;知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关;知道焦耳定律的公式并会计算电热;

施教策略  学生自主复习,教师引导分析归纳

2、难点  对电流所做的功与电流通过导体所产生的热量的关系的认识以及会用电热的知识解释实际生活中的问题。

突破方法

典型例题讲解,对比(或类比)分析,强化训练

教学内容:

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生    主    体

 

点 评

一、基本知识点复习(用时5分钟)

二、进行复习(共38分钟)

1)例题讲解阶段(用时25分钟)

电热器及其能量转化

今天我们复习本章第三节:电热器 电流的热效应。课前也叫大家进行了预复习,而且留了几个练习题,那么我就本章的主要内容提几个问题,看大家对基本的概念的复习掌握的如何。

1、什么叫电热器?

2、焦耳定律的内容是什么?其数学表达式是什么?

3、电流通过导体时电能全部转化为内能的电路还可以用哪些公式求热量?

4、课前准备第3和第4题的答案哪个同学回答一下?

也就是可以这么说:在串联电路中,除了电流相等外,其他物理量(在时间相同时)都与电阻成正比;并联电路中除了电压相等外,其他物理量都与电阻成反比,是不是?

这个规律希望大家能灵活运用,解题时很方便而且省时。(可以将过程用到的公式写在黑板上)

本节课复习主要有三个目标(幻灯片打出或在黑板上板书):

1、了解电热器及能量转化

2、电热与哪些因素有关的实验复习及计算电热方法

3、解释生活中的电热现象

下面一起来看这样一题:

1将一只220V100W的白炽灯.一台220V100W的电视机、一把220V100W的电烙铁分别接到220V的电源上。在相同的时间内,电流通过它们产生的热量最多的是(   )

A.白炽灯   B.电视机

C.电烙铁   D.一样多

请同学回答并说明为什么?

答得非常好,那么哪位同学了解电热的应用以及危害?

任何事物都有其两面性,电热也不例外,大家看待事物都应该用辨证的观点全面地去分析观察。

学生回答:1、利用电流做功将电能转化为内能的装置叫电热器。

学生回答:2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。Q = I2Rt

学生回答:3、在电能全部转化为内能时,Q=W=UIt=Pt=U2/R t

学生回答4:第三题的所有答案都是3:2;第四题的所有答案都为2:3。

学生回答:是!

学生回答:C答案。因为这三个用电器中只有电烙铁是电热器,它正常工作时可以把电能全部转化成为内能。

学生回答:电热可以加热物体、取暖、驱潮,但电热也会带来危害,比如热量不能及时散发出去会烧坏用电器甚至引起火灾。

通过问答检验学生自主复习的效果

4问更是贯穿了电学的所有重要公式

培养学生全面辨证地分析问题

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生    主    体

 

点 评

  

实验复习

电热计算

例2:

在图1所示的实验电路中,R1R2

两个电阻圈,R1>R2,电阻圈上各夹一

根火柴. 接通电路,一会儿观察到两

电阻圈上的火柴先后被点燃,这说明

电流通过电阻时会产生热,将  能转

化为  能. 若继续进行以下实验:

(1) 断开开关,待两个电阻圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较大. 接通电路,经历时间t1R1上的火柴先被点燃. 这说明                      

                         .

(2) 断开开关,待两个电阻圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较小. 接通电路,经历时间t2R1上的火柴先被点燃,比较发现t2小于t1. 由此推理      

                           

(3)实验采用的是    的研究方法,实验设计依据的是电流的   效应。

请同学们一定要注意,这个实验的结论都有两个相同的前提条件,不少同学会将时间相同疏忽了,甚至根本没有前提条件的结论都是不完整的。

例3:“220V  40W”的电炉,在照明电路上,使用10min产生了多少热量?

大家看到该同学的解法,是正确的。但有没有更好的解法呢?

教师板演:∵电流做功全部转化为内能∴Q=W=Pt=40W×600s=24000J

也就说该题可以用焦耳定律的公式,但因为它属于电流所做的功全部转化为热量,所以可以用Q=W的公式来解,所以计算电炉(电热器)发热有两种解法。(类似中考指导上例题)

学生回答:电能转化为内能

学生回答:在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。

学生回答:在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多。

学生回答:控制变量

热效应

学生板演:I=U/R=220V/40W

=2/11A,R=U2/P=(220V)2/40W

=1210Ω,O=I2Rt=(2/11A) 2

×1210Ω×600s=24000J

学生回答:因为电炉是电热器,电流所做的功全部转化为热量,所以可以用Q=W

=Pt来解更简单。

本题是泰洲05年中考试题改编,目的是加深学生对控制变量法实验认识,特别是在前提和结论的语言叙述上要准确完整。

向学生指出有关电功电功率的计算题合理选择公式尤其重要

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生    主    体

  

点  评

简答题训练

4一电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2V时,电流为O.8A,电动机正常工作.(1)在求电动机正常工作l min所消耗的电能时,有以下两种不同的解法   小明解WUIt2V×O.8 A×6Os96J     小华解:WI2Rt(O.8A)2×1Ω×60s38.4J

你认为哪位同学做得对,请作出判断并说明理由.(2)求电动机正常工作lmin所转化的机械能是多少?

教师:实际上小明求出来的是电流做的功,而小华求的是电流所做的功的一部分——电热,对电动机来说的能量转化是电能转化为机械能和内能。

随着去年中考出现了简答题这种新题型,生活中与电热有关的问题也要引起我们的高度重视。其实外省市类似的题也常考到,而且我们的课本上就有好几题。

5:电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的铜导线都不怎么热,为什么?(类似课本17页第1题)

 

简答题首先要认真审题,抓住关键字,然后能联系相关物理知识思考问题,在表述上要切合题意,语言要规范准确、简洁,请大家再思考一题

6小刚家电热毯的电阻线断了,他爸爸将电阻线接上后继续使用,在使用中发现接头处烧焦了。请你用学过的物理知识解释烧焦的原因。(04年大连中考题,课本第25页第3题)

通过以上的例题讲解分析,同学们对

本节内容应该有一定的掌握,下面大家一起来做几个题目强化一下刚复习的知识点。(教师巡回指导,集体错误多的题及时用投影纠错)

学生回答:小明对

因为电动机工作时电能没有全部转化为内能,大部分电能转化为机械能,所以电动机工作时电功大于电热

1min内这台电动机所转化的机械能

W= Q96J一 38.4J = 57.6 J

学生回答:因为铜导线和电炉丝串联,根据Q=I2Rt,通过的电流是相等的,但铜导线电阻比电炉丝的电阻小得多,所以电炉丝热得发红,而铜导线却不怎么热。

 
学生回答:把电阻线断处接上后,由于接触不良使接触处的电阻增大(或接触处形成大电阻),相同时间内电流通过该点产生的热量多,使得接点的温度很高,使接头处被烧焦了。

南京05年中考题把电功和电热进行了对比并让学生判断,加深学生对这两个物理量的理解

强调答简答题的方法、语言上的注意点

教学阶段及时间分配

教    师    主    导

 

  学    生   主    体

 

点  评

 

2)学生练习反馈阶段(用时13分钟)

1、下列计算热量的公式中哪一个是焦耳定律的普遍适用公式(   

AQ=UIt    B、Q=U2/Rt   

CQ=I2Rt    D、上面三个都是

2、电炉丝坏了,去掉1/4后仍接在原电源上,在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为  (    )                                           

A.4:3  B3:4  C4:1  D1:4

3、图中abcd 是四个将有等量、等温水的相同容器,容器放入电阻丝,R a、Rb、Rc、RdR a=RcRb=Rd如图所示,问经过相同的时间,四个容器水温从高到低的顺序是        

4、某电热器的电阻是55欧姆,把它接在电源上5分钟产生2.65×105焦的热量,则电源电压是   伏。

5、一个“220V 1000W”的电热器,在额定电压下通电15分钟,

(1) 产生的热量是多少焦?

(2) 若家用电能表上标有“3000r/KWh”的字样,则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?

(3) 若这些热量有30%2.5千克、30℃的水吸收,在1标准大气压下,水温升高到多少℃?[水的比热是4.2×103/(千克·℃)]

学生练习

强化训练,234题练习公式的合理选择,第5题是中考热点,评讲时可选择重点讲解

三、课后完成理科爱好者123到125页作业

四、评讲作业。

注:作业评讲1课时完成。

课后反思

第二节  测电功率、家庭电路(4课时)

教学目标

1. 知识与技能 

(1)知道用电器实际消耗的功率与加在它两端的电压有关。 

(2)通过实验探究,学会用电压表和电流表测小灯泡的额定功率和它的实际功率。

(3)知道电路中电流过大的原因;

(4)知道触电的原因和触电的几种形式;

(5)知道插座、家用电器接地的作用;知道测电笔的构造及其使用方法

(6)知道家庭电路的整体结构与保护措施

2. 过程与方法 

通过实例和实验,探究小灯泡的功率与什么因素有关。 

3. 情感、态度与价值观 

(1)介绍常见电器,培养学生热爱科学的情感。 

(2)初步建立将科学技术应用于实际的意识。

教学重难点

知识重难点

1、重点  会测定小灯泡的功率.;对实际功率和额定功率的理解.家庭电路的整体结构与保护措施;电路中电流过大的原因

2、难点  电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用

突破方法

典型例题讲解,对比(或类比)分析,强化训练

第一二课时:

 

教师活动设计

学生活动设计

一、复习提问 

1.什么是电功率? 

2.电功率跟电流和电压有什么关系? 

3.电功率的表达式是什么?  

学生回答。

二、引入 

 

师: 用幻灯片展示一些用电器的铭牌。 

1.观察桌面上的灯泡铭牌,你们发现了什么? 

2.如果此灯泡两端加的电压小于220V,那么灯泡的电功率是25W吗? 

生: 灯泡发光时的电压是 220V,电功率是25W。 

生: 不是,可能会变小。 

  通过一、二两个阶段,引出课题,复习实验探究小灯泡的电功率。 

复习小灯泡测量电功率的基本步骤

 

教师出示实验报告的形式,引导学生自己完成好。1.如图指导学生组装电路(学生手动组装);

2.调节滑动变阻器完成下表: 

实验次序

小灯泡两端的电压 U/V 

灯泡的亮度 

等于2.5V 

 

略大于2.5V 

 

略小于2.5V 

 

注:学生实验结束后完成此表。

实验表明:用电器实际消耗的功率与加在它两端的电压有关。 

3.额定电压与额定功率

(1)如果用电器两端实际所加的电压高于额定电压,这时实际功率将 __________ 额定功率,能不能正常工作? 

(2)如果用电器两端实际所加的电压低于额定电压,这时实际功率将 ___________ 额定功率,能不能正常工作? 

(3)结合以上两点得出灯泡的亮度由 _______ 决定,并举例让学生判断。

  

 

 

 

 

(1)大于;不能;

 

(2)小于;不能;

 

(3)实际功率。

 

(4)可以求出电流、电阻。

教师介绍额定电流以及电阻。

常见中考题型举例及解答

例题1:小明发现:每天晚上7点至9点左右,小区处于用电高峰期时,家中的电灯相对暗些;而到了晚上11点以后,过了用电高峰期,电灯又会变得亮一些。这是为什么呢?爸爸这样提示他:“不同时段,电路中使用的用电器数量不同,其总电阻也不同。可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看做一个整体,用一个小灯泡来模拟。通过比较小灯泡两端电压(相当于家用电器两端的实际电压)的变化,你就能知道原因了。”于是,小明根据如图电路进行了探究。

【进行实验】

1步:连接电路,闭合开关,读出电压表和电流表的示数,并记录在表格中。记录数据后发现小灯泡突然熄灭,电压表指针指在3伏处。

2步:查明故障并分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验,把测量结果记录在表格中。

3步:计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中

 【数据分析】每次实验,电压表的读数都小于电源电压,说明实验中导线等其他元件也有电阻,会“分走”一部分电压。

【反思解释】

1)实验中小灯泡突然熄灭,可能是发生了    (选填“短路”或“开路”)[来源:Z#xx#k.Com]

2)过了用电高峰期,家中的电灯功率变大,亮度增加,其原因是    

3)在输电线路中,为了减少电能的损耗,应尽量选择    的导线。

   A.长而细      B.长而粗       C.短而粗      D.短而细 

例题2:2014苏州)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图a所示.图中电酒、电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8V”字样.

1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.

2)正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数.其故障原因可能是:

3)故障排除后开始实验,当变阻器滑片滑到图示位置时,电压表的示数为3.0V.接着应将滑片向滑动,直至灯泡两端电压为额定电压,此时电流表的示数如图b所示.则灯泡的额定功率为W.

4)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验.于是向老师要了一个阻值为凡的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为:),借助原有的实验器材,顺利完成了实验.假如由你来做该实验,要求电路只连接一次,请设计实验方案.

①在虚线框内画出实验电路图.

②简述实验步骤:

  

解题过程

1)开路

2)电路中用电器总功率变小,总电阻增大,干路电流变小,电灯两端电压增大

3

解题过程

(1)

(2)灯泡处断路(或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等)

3)右 1.52

4)①如图所示

a.按图连接电路,闭合S1,S21,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V.

b.保持滑动变阻器滑片的位置不变,S22,读出电压表示数为U.

(只要设计合理即可)

三、课后完成理科爱好者112到114页作业

四、评讲作业。

注:作业评讲1课时完成。

课后反思

第三四课时:

教学阶段与时间分配

教师主导

学生主体

点评

一、家庭电路组成

电源线一电能表一闸刀开关一熔断器—开关一电灯(用电器)插座

1)电源线:进入家庭电路的两根电源线,一根叫火线,一根叫零线火线与零线之间有220伏的电压.在正常情况下,零线和地之间没有电压,火线和地之间有220伏的电压

(2)电能表:电能表安装在家庭电路的干路上,可以用来测量内家庭消耗的电能 

(3)闸刀开关和开关:闸刀开关控制整个电路的接通和切断

 (4)熔断器

1)保险丝的作用:电路中电流超过规定值时,保险丝自动熔断,切断电路,避免因电流过大烧坏电器或引起火灾;

2)保险丝的材料:由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成;

3)保险丝选用:选用保险丝时,应该使他的额定电流等于或稍大于电路最大正常工作电流;

4)保险丝的连接:一般只接一根,且接在火线上,并与保护电路串联;

5)保险丝的规格:保险丝越粗,额定电流越大,熔断电流也越大;

6)保险丝的使用注意事项:不能用过细或过粗的保险丝,过细的容易经常断电,过粗不能起到保险作用,更不能用铁丝、铜丝或其它金属丝代替保险丝使用。

(5)插座:有两孔和三孔两种插座,两孔安装应是左零右火,三孔应是左零右火,中间接地线。有的插座还带有熔丝。

学生观察家庭模拟电路

学生回答家庭电路的组成

家庭电路的组成是本节的重点

二、保险丝烧断的原因有两种可能

1.短路:短路是电流没有经过用电器而直接构成通路,如火线与零线直接接触,使电路中的电阻很小,电流过大,保险丝熔断。

2.总功率过大:用电器的总功率过大,造成干路中的电流过大,保险丝熔断,家庭电路中,用电器都是并联在电路中,电压为220V。此时,干路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,用电器越多,干路中的电流越大,保险丝越容易熔断。

学生回答电流过大的两个原因

让学生从理论上认识电流过大的两个原因

三、安全用电常识

1)触电:一定强度的电流通过人体造成的伤害事故 

家庭电路触电事故的常见情况是:跟地不绝缘的人体直接或间接接触火线造成的。

2安全用电原则①不接触低压带电体(照明电路电压) ②不靠近高压带电体③不弄湿用电器和线路设备.④不损伤绝缘体保护层

学生观看安全用电影片

总结安全用电常识

简单了解安全电常识

四、检测评估

1、在电路中由于短路等原因引起电流过大时,空气开关能自动______  电路,俗称“跳闸”。

2、某同学家的保险丝突然熔断,换上新的同规格保险丝后又立即熔断,这种现象说明电路中存在___     ___故障或用电器的_____    _

3.三孔插座的一个孔接火线,一个孔接零线,还有一个孔接     ,与这个孔相应的插脚与用电器的        相连。

4.使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的           。笔尖接触电线(或与导线相连的导体),氖管发光表明接触的是           线。

5、如图为家庭电路中常用的三孔插座,其中孔1接     ,孔2接      ,孔3接      

6、家庭电路中,造成电流过大的原因不可能的是(   )

A、火线与零线短路           B、用电器与电路接线不良

C、接入了大功率的用电器     D、电路中总电阻过小

7.安装家庭电路时,下列几种做法中,正确的是           (   )

 A.将各盏电灯串联         B.将插座和电灯串联

   C.将保险丝装在总开关的前面 

   D.零线直接进灯座,火线经过开关再进灯座

8.如图所示电路,当开关S接通后,电灯不发光,若用测电笔在A、B、C、D各点测试,发现在A、B、C三点氖泡都发光,在D点泡不发光,可以判断线路的故障          (   )

  A.在AB段断路        B.在BC段断路

  C.在BC段断路        D.在CD段断路

9.家庭电路中的保险丝烧断了,其原因可能是           

A、开关里的两个线头相碰了   B、灯座里的两个线头相碰了    

C、室内所有灯都开了         D、进户线的绝缘皮破了,两条导线相碰

10.请将螺丝口电灯,开关,保险丝,插座(准备接大功率用电器)和三孔插座,正确地接入家庭电路。

11.某用户的电能表为“220V  20A”。该户电路中有40W日光灯40盏,60W电灯20盏。问:(1)如果晚上灯都亮时,能否再接入一只2千瓦的电炉?(2)若该电路上电流实际为18安,还能接入一只多大功率的用电器?

12.市场上,一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同的意见,售货员说,微波炉很省电用它加热食品花不了多少电费;顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开就烧保险丝。

   他们二人说的情况是否真有矛盾,请你用科学术语表达他们的意思。

五、课后完成理科爱好者115到117页作业

六、评讲作业。

注:作业评讲1课时完成。

课后反思