九年級(jí)物理下冊(cè)電功和電功率教案蘇科版(編輯修改稿)
2024-10-13 02:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4）實(shí)質(zhì) 電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，是通過(guò)電功來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電流做了多少功，就有多少的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。什么是電功率，電功率的計(jì)算公式如何？是如何得到的？ 電功率是表示電流做功快慢的物理量。即p=W/t=UIt/t=UI 說(shuō)明（1）表達(dá)式的物理意義——一段電路上的電功率跟這段電路兩端的電壓和電路中的電流成正比。（2）適用條件 U、I不隨時(shí)間變化（3）單位 P、U、I單位分別為瓦特、伏特、安培 即1W=1J/s（4）實(shí)質(zhì) 表示電能轉(zhuǎn)化為其他能的快慢程度。由公式P=UI可知，隨著U、I的增大，P也將增大，P是否可以無(wú)限增大呢？ 首先我們要弄清額定功率和實(shí)際功率的概念。額定功率 是指用電器在額定電壓下工作的功率，是用電器正常工作的最大功率。實(shí)際功率 是指用電器在實(shí)際電壓下工作的實(shí)際的功率。京翰教育中心高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)，小燈泡標(biāo)有“ ”標(biāo)記。出示畫(huà)有右圖的幻燈片，引導(dǎo)學(xué)生按電路圖接好電路（提醒學(xué)生注意伏特表、安培表的正負(fù)極及滑動(dòng)變阻器的接法）講清實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)量小燈泡在不同的電壓下工作的實(shí)際功率。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，、并在圖中記下安培表的對(duì)應(yīng)值，請(qǐng)計(jì)算這三次的小燈泡的電功率PPP3即 P1=U1I1== P2=U2I2== P3=U3I3== ①PPP3是小燈泡在U1=、U2=、U3=，在這三種情況下，燈泡都能正常工作。②由計(jì)算可知P1＜P2＜P3，而燈泡的亮度也逐漸變亮，可見(jiàn)燈泡的亮度由實(shí)際功率判斷。③小燈泡上的標(biāo)記“ ”指的是小燈泡的額定電壓和額定電流?？梢?jiàn)P3是這只小燈泡的額定功率，當(dāng)U=，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率。出示220V 100W、220V、40W燈泡，并說(shuō)明“100W、40W”分別是它們的額定功率。說(shuō)明一般家用電器的額定功率，如電吹風(fēng)“220V 400W”、白熾燈“220V 60W”、空調(diào) “220V 800 W 3000 W”，飲水機(jī)（制冷500W、制熱100W），電飯褒“220V 1200W”等，提醒學(xué)生節(jié)約用電、節(jié)約電能。是不是額定功率大的燈泡比額定功率小的燈泡一定亮呢？出示“ ”燈泡和“ ”小燈泡，計(jì)算它們額定電功率分別為P1==，P2==。把“ ”的燈泡接入電路。再把“ ”的小燈泡接入電路，觀察燈泡的明亮程度。燈泡明亮程度由其實(shí)際功率決定，與額定功率無(wú)關(guān)。加給用電器的電壓，可不可以超過(guò)額定電壓呢？京翰教育中心高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)，減少變阻器的阻值，觀察伏特表、安培表的示數(shù)和小燈泡的亮度，小燈泡熄滅。加在小燈泡的電壓比額定電壓大不多時(shí)，隨著電壓的增大，燈泡越來(lái)越亮，說(shuō)明燈泡的實(shí)際功率超過(guò)了額定功率，并在逐漸增大。當(dāng)電壓增到一定值時(shí)，燈絲被燒斷。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，加給用電器的電壓不應(yīng)超過(guò)額定電壓，否則就有可能使用電器損壞。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們得到什么啟示？我們?cè)谑褂秒娖鞯臅r(shí)候，一定要先檢查實(shí)際電壓是否符合額電電壓，保證用電安全。2．電功率和熱功率電流在通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。學(xué)生一般認(rèn)為，W=IUt，又由歐姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，電流做這么多功，放出熱量Q=W=I2Rt。這里有一個(gè)錯(cuò)誤，可讓學(xué)生思考并找出來(lái)。錯(cuò)在Q=W，何以見(jiàn)得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量？有無(wú)可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能？英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。（1）內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比。（2）表達(dá)式：Q=I2Rt 對(duì)于純電阻導(dǎo)體而言，根據(jù)歐姆定律，U=IR，所以Q=I2Rt=IIRt=IUt=W，電流做功完全用來(lái)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。說(shuō)明：焦耳定律表明，純電阻電路中電流做功電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且電熱Q=I2Rt。（3）簡(jiǎn)單介紹產(chǎn)生焦耳熱的原因：金屬中自由電子在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)，由于電場(chǎng)力做功，電子動(dòng)能增加，但不斷地與晶格（原子核點(diǎn)陣）碰撞，不斷把能量傳給晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的熱運(yùn)動(dòng)加劇，從而溫度升高。（4）純電阻電路中的電功和電功率①電功W=Q= IRt，對(duì)所有電路中電阻的生熱都適用。結(jié)合純電路電路歐姆定律 U＝IR，I＝UR2京翰教育中心高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)Q＝IUt＝IRt＝②電功率P＝Qt2U2Rt＝I2R，對(duì)所有電路中電阻的電熱功率都適用。結(jié)合純電阻電路歐姆定律U=IRP＝UI＝IR＝2U2R（5）非純電阻電路中的電功和電功率（以含電動(dòng)機(jī)電路為例）非純電阻電路中，電能與其他形式能轉(zhuǎn)化的關(guān)系非常關(guān)鍵。以電動(dòng)機(jī)為例，電動(dòng)機(jī)電路如圖所示，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，
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