1、【学习目标】 1、理解电功和电功率的概念,掌握电功和电功率的计算公式。 2、掌握焦耳定律和热功率的公式。 3、能够区分纯电阻电路与非纯电阻电路,进而从能量的角度加以理解。 【学习重点与难点】 重点:理解电功、电功率、热功、热功率等概念 难点:能够区分纯电阻电路域非纯电阻电路,对实际的应用进行计算 【使用说明与学法指导】 1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲,通读教材 P54-P56 页内容,阅读 优化训练相关内容,对电功、电功率、焦耳定律、热功率等知识进行梳理,作好 必要的标注和笔记。 2、认真完成基础知识梳理,在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点,在“我的收获” 处填写自己对本课
2、自主学习的知识及方法收获。 一、知识梳理 1、电功和电功率 (1)电功是指_的功,电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的 _、电路中的_和_三者的乘积,表达式 W_。 (2)电功率是指_,P_。 2、焦耳定律和热功率 (1)在一段只有电阻元件的纯电阻电路中,电场力所做的功 W 等于电流通过这段电路时发 出的_,即 QW_,由欧姆定律 UIR,热量 Q_,这就是焦耳定律。 (2)一段电路因发热而消耗的功率 P 热 _,称为热功率。纯电阻电路上的热功率可表 示为 P 热 _。 (3)纯电阻电路:如电炉等构成的电路,电流做功将电能全部转化成内能,此时有 W Q. 计算时可任选一公式:W Q .
3、(4)非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等的电路,电流做功除将电能转化为内能外, 还转化为机械能、化学能等,此时有 W Q.电功只能用公式 W 来计算,焦耳热只能 用 Q 来进行计算对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用,此时 U IR。 二、预习自测 1、 (单选)关于电功和焦耳热,下列说法错误的是 ( ) A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式 W=I2Rt B.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式 W= I2Rt C.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用 Q= I2Rt D.在纯电阻电路中,计算焦耳热可用 Q=UIt 探究案 一、合作探究 探究一:电功和电功率 【例 1】设加在一段电路两端的电压为 U
4、,流过电路的电流为 I,试推导电流做功的表达式。 我的疑惑: 我的收获: 【例 2】 (双选)图中 R1=4,R 2=9,R 3=18通电后( ) A经 R1 和 R3 的电流之比 I1:I 3=3:1 BR 1 两端的电压和 R3 两端的电压之比 U1:U 3=4:9 C三个电阻消耗的电功率之比 P1:P 2:P 3=2:1:2 D三个电阻消耗的电功率之比 P1:P 2:P 3=2:2 :1 探究二:焦耳定律和热功率 【例 3】 (单选)用一个恒定电流为 2 A 的电热水器煮沸一壶水需要 t s,如果不考虑电热水 器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响,那么( ) A当恒定电流为 1 A 时,
5、煮沸一壶水需要 2t s B当线路电压为 0.5 A 时,煮沸一壶水需要 16t s C当线路电压为 4 A 时,煮沸一壶水需要 4t s D当线路电压为 8 A 时,煮沸一壶水需要 0.16t s 探究三:纯电阻电路与非纯电阻电路 【例 4】一台电风扇,内阻为 20 ,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?电动机的 效率是多少? (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? 二、总结整理
6、非纯电阻电路中电能的转化情况,如电动机:不满足欧姆定律消耗的电能中,只有一部 分转化为电热,另外一部分转化为机械能,因此电功大于电热;电能=电热+机械能。 训练案 一、课中检测与训练 【训练一】 (双选)一灯泡标有“220V,100W”字样将其接到 110V 的电源上(不考虑灯泡电阻 的变化) ,则有( ) A灯泡的实际功率为 50W B灯泡的实际功率为 25W C通过的电流为额定电流的 1/2 D通过的电流为额定电流的 1/4 【训练二】 (单选)下图电路中,电灯 L1、L 2 都标有“220V,100W”;电灯 L3、L 4 都标有“220V,40W” 将 A、B 两端接入电源,最暗的灯是( ) AL 1 BL 2 CL 3 DL 4 【训练三】如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为 r1 ,电动机两端 的电压为 5 V,电路中的电流为 1 A,物体 A 重 20 N,若不计摩擦力则: (1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少? (3)10 s 内,可以把重物 A 匀速提升多高? (4)这台电动机的机械效率是多少? 二、课后巩固促提升:熟记重点知识,反思学习思路和方法,整理典型题本。