1、复 习 纯 电 阻 电 路 与 非 纯 电 阻 电 路 的 区 别欧 姆 定 律 是 否 成 立 电 功 与 电 热 的 关系 电 功 率 与 热 功 率的 关 系 能 量 转 化 的 情 况纯电 阻电路非 纯电阻 电路 4.4电路中的能量转化与守恒(2)教案 凤县中学 宁玉萍 教学目标： 知识与技能： 1、理解电路中的能量转化情况，即在电路中哪部分发生由什么能转化成什么能的问题。加 深对能的转化和守恒定律的认识 2、掌握分析、计算电路中功率及能量的转化的方法. 3、理解电源的输出功率。 4、会计算电源的效率 过程与方法: 1对电路中各部分做功情况、能量转换情况的分析、理解 2对非纯电阻电路中
2、能量转化问题的理解、应用 情感态度与价值观：让学生能关注新科技在生活、生产中的应用价值。 教学重点： 1、电路中各功率及其关系 2、电源的效率 教学难点： 电路中各功率及其关系 教学方法 推导、分析、归纳、总结 学习方法：自主探究，小组合作探究 教具 幻灯片，投影 预习检查: 教学过程 复习引入： 独立完成右表： 新知学习： 三、电源的功率与效率 合作探究：1电路中各功率及其关系 电源总功率：P 总 =EI 0 R P r PM 内电路消耗功率：指内阻上的电热功率设内阻为 r，则 P 内 =I2r 电源输出功率：外电路消耗的功率 P 出 =UI 自主学习过程 这三者之间是什么关系？ （1）EI
3、=I 2r+UI (普遍成立) 即电源的总功率等于电源的热功率与外电路消耗的能量之和。 (2) 进一步分析纯电阻电路与非纯电阻电路的功率关系： 纯电阻电路：EI=I 2r+I2R 非纯电阻电路： EI=I2r+I2R+P 其它 例 1、如图，电源电动势 E=20 V,内阻 r=1 ,用理想电压表测出电动机两端电压 U=10 V,定 值电阻 R=9 ，已知电动机线圈电阻 RM=1 。 求: （1）电路中电流为多少？ (2)电源的电功率. (3)电源的输出功率 (4)电动机消耗的电功率? 2电源的最大输出功率 设外电路总电阻为 R，内阻为 r，电源电动势为 E， 试推导电源最大输出功率及其产生的条
4、件 学生自己推导: 小组探究：由 P 出随 R 的变化图像，讨论 R=r, Rr 和 Rr 三种情况下 P 出随 R 如何变化。 例 2、如图所示，电源的电动势 E=3V,内阻 r=4，定值电阻 R0=1，可变电阻 R 的变 化范围是 025，在不改变电路结构的情况下问： （1）R 取何值时，R0 上消耗的功率最大。 （2） R 取何值时，R 上消耗的功率最大。 （3） R 取何值时，电源的输出功率最大？ 拓展：在上题中，其它条件不变，r=1， （3） R 取何值时，电源的输出功率最大？ 四电源的效率 (1)定义：电源的输出功率与电源的总功率的比值。 (2)定义式：=P 出 /P 总 =IUI
5、 E=U/ E （3）当总电路为纯电阻电路且总电阻为 R 时：=R/（R+r） R 越大，电源效率较高. 例 3、电源的效率 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势 和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中 U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为 图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 a、 b。由图可知 a、 b的值分别为（ ） A B C D 练习：如图所示,直线 A 为电源的路端电压 U 与电流 I 的关系 图线,直线 B 是电阻 R 的两端电压 U 与电流 I 的关系图象,用 该电源与电阻 R 组成闭合电路 ,电源的输出功率和电源的效率 分别为多少?
6、课后巩固练习: 一、选择题 1在下列用电器中，属于纯电阻用电器的是（ ） A电扇和电吹风 B白炽灯、电热毯和电炒锅 C洗衣机和电冰箱 D电解槽 2电功率的计算公式 P=U2/R，U 是加在用电器上的电压， R 是用电器的电阻，此式适用 于（ ） A计算电冰箱的功率 B计算电风扇的功率 C计算电烙铁的功率 D计算一切用电器的功率 3在下列所给的电功率公式中，适用于计算任意类型用电器的电功率的是（ ） AP=I 2R BP=U 2/R CP=UI DP=W/t 0 I/A U/V 1 2 3 2 4 6 B A P 4电动机的电枢阻值为 R，电动机正常工作时，两端的电压为 U，通过的电流为 I，工作 时间为 t，则下列说法正确的是 ( ) A电动机消耗的电能为 UIt B电动机消耗的电能为 I2Rt C电动机线圈产生的热量为 I2Rt D电动机线圈产生的热量为 U2t/R 5、如图 3-4-5 所示的直流电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，外电路中，电阻 R1=r，滑 动变阻器的全部电阻为 R2=2r，滑动片从 a 端向 b 端滑动过程中，哪种说法正确？ A电源的总功率逐渐减小 B电源内部的热功率逐渐增大 C电源的输出功率逐渐增大 DR2 上得到的功率逐渐减小 小结： 作业布置：课本 93 页 1、2 预习布置：5.1 磁场、磁感线
