高二物理电功率(共10篇)
高二物理电功率 篇1
高二物理教案:电功率
【摘要】步入高中,相比初中更为紧张的学习随之而来。在此高二物理栏目的小编为您编辑了此文:高二物理教案:电功率希望能给您的学习和教学提供帮助。
本文题目:高二物理教案:电功率
一、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=________=________.二、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Q=W=__________,由欧姆定律U=IR,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.如果不是纯电阻电路,电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能、化学能等,这时的电功仍然等于______,电阻上产生的热量仍为______,此时电功比电阻上产生的热量______.三、闭合电路中的功率
1.EI=U外I+U内I,反映了闭合电路中的能量转化关系.__________表示电源提供的电功率,________和________分别表示外电路和内电路上消耗的电功率.公式表明,电源提供的能量一部分消耗在______上,转化为其他形式的能量;另一部分消耗在________上,转化为内能.2.电动势反映了电源把______________ ______转化为电能的能力.当电源流过单位电时,若电源电动势越大,则电源提供的__________越大,电源把其他形式的能转化为电能的能力越强.一、电功和电功率
[问题情境]
在日常生活中,经常会用到家用小电器,例如电吹风、电熨斗等,它们都会分为几档,像电吹风可以吹凉风、暖风和热风.你知道如何计算它们消耗的电能吗?
1.电流做功的实质是什么?
2.设加在一段电路两端的电压为U,流过电路的电流为I,试推导电流做功的表达式.[要点提炼]
1.电功的计算式:______________.2.电功率的计算式:____________.二、焦耳定律和热功率 [问题情境]
随着家用电器的增多,特别是空调,电热器等大功率用电器的使用,引发的火灾事故越来越多.据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的.电流通过导体为什么会发热,产生的热量与哪些因素有关呢?
1.什么样的电路是纯电阻电路?
2.电功和电热相等吗?
3.比较非纯电阻电路中电功与电热的关系.[要点提炼]
1.焦耳定律的表达式:____________.2.电功与电热的关系:纯电阻电路中:________________,非纯电阻电路中: __________.三、闭合电路中的功率
[问题情境]
1.闭合电路中电源电动势和内、外电压的关系是怎样的.2.推导闭合电路中能量的转化关系并解释各项的物理意义.[
[要点提炼]
1.闭合电路中的能量转化关系:______________,对于纯电阻电路该式可写为______.2.电动势反映了电源把________________转化为____________的能力.[问题延伸]
1.什么是电源的输出功率?在一个闭合回路中电源的输出功率与外电阻之间有怎样的关系(纯电阻电路)?
2.电源的效率如何计算?它与外电阻有怎样的关系?
例1 有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A.若把它接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1 A.(1)求电动机正常工作 时的输出功率.(2)若在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?
变式训练1 某吸尘器中的电动机线圈电阻为1,接在220 V的直流电压下,工作电流为1 A,则吸尘器消耗的电功率为________;发热损耗的功率为________;转化为机械能的功率为________.例2 图1
如图1所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,则:(1)电源的输出功率P出是多大?
(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?
变式训练2 电路图如图2甲所示,图乙中的图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象,滑动变阻器的最大阻值为15,定值电阻R0=3.图2
(1)当R为何值时,R0消耗的功率最大?最大值为多少?
(2)当R为何值时,电源的输出功率最大 ?最大值为多少?
思路点拨 求解本题应把握以下三点:
(1)由U-I图象求电源的电动势和内阻.(2)电路中的电流最大时,R0消耗的功率最大.(3)利用电源有最大输出功率的条件,求电源的最大输出功率.【即学即练】
1.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是()
A.Q=UIt B.Q=I2Rt
C.Q=U2Rt D.W=Pt
2.一台电动机的输出功率是10 kW,这表明该电动机工作时()
A.每秒消耗10 kW电能
B.每秒对外做10 kW功
C.每秒消耗10 kJ电能
D.每秒对外做10 kJ功
3.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,下列说法中正确的是()
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U2tR
4.电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐变小的过程中,下列说法错误的是()
A.路端电压一定逐渐变小
B.电源的输出功率一定逐渐变小
C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大
D.电源的输出电流一定变大
高二物理教案:电功率参考答案
课前自主学习
一、1.电流所做 电压U 电流I 通电时间t UIt
2.单位时间内电流所做的功 Wt UI
二、1.热量Q UIt I2Rt 2.Q/t I2R
3.UIt I2Rt 大
三、1.EI U外I U内I 外电路 内电路
2.其他形式的能量 电功率
核心知识探究
一、[问题情境]
1.因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的,电流做的功,实质上是电场力对自由电荷做功.2.推导:t时间内流过电路的电荷总量q=It,电场力移动电荷做的功为W=qU,所以t时间内电流做功W=UIt.[要点提炼]
1.W=UIt 2.P=UI
二、[问题情境]
1.只含白炽灯、电炉等电热元件的电路是纯电阻电路.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.2.在纯电阻电路中,两者相等;在非纯电阻电路中,两者不相等.3.非纯电阻电路中,电能一部分转化为内能,其他部分转化为机械能、化学能等其他形式的能,这时电功仍然等于UIt,电热仍为I2Rt,此时电功大于电热.[要点提炼]
1.Q=I2Rt 2.W=Q WQ
三、[问题情境]
1.E=U内+U外
2.根据E=U内+U外可得EI=U内I+U外I,式中EI表示电源提供的电功率,U外I表示外电路上消耗的电功率;U内I表示内电路上消耗的电功率.[要点提炼]
1.EI=U内I+U外I EI=I2r+I2R
2.其他形式 的能 电能
[问题延伸]
1.电源的输出功率是指外电路消耗的功率.当外电路为纯电阻电路时,(1)电源的输出功率
P出=I2R=E2R+r2R=E2RR-r2+4Rr=E2R-r2R+4r,由此可知当R=r时,电源有最大输出功率P出max=E24r.(2)P出与外电阻R的函数关系图象如图所示,从图中看出当Rr时,若R增大,P出减小.对一个确定的电源,除R=r外,外电阻 有两个值对应的输出功率相等,即(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2,化简后得到这两个阻值的关系为R1R2=r2.2.=P出P=IUIE=UE=IRIR+r=RR+r=11+rR,可见,外电阻R越大,电源的效率越高,当电源有最大输出功率时,=50%,此时电源的效率并不是最高.解题方法探究
例1(1)1.5 W(2)8 W
解析(1)电动机不转时,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能完全转化为内能,此时电动机可看做纯电阻电路,则R=UI=0.5
当 加电压为2 V、电流为1 A时,电动机正常工作,有机械能输出,此时电动机为非纯电阻电路,消耗的电能等于转化的机械能和内能之和.转化的热功率为P热=I2R =0.5 W
总功率P总=UI=2 W,则输出功率P出=P总-P热=1.5 W.(2)若在电动机正常工作时被卡住,电动机无机械能输出,看做纯电阻电路,此时的电热功率为:
P热=U2R=220.5 W=8 W.变式训练1 22 0 W 1 W 219 W
例2(1)4 W(2)2 W
解析(1)根据题意,从图线A可读出
E=3 V,r=EI=36 =0.5.从图线B可读出R=UI=1.由电源E=3 V,r=0.5 与电阻R=1 组成的闭合电路中,I=ER+r=31.5 A=2 A,则P出=I2R=4 W.(2)P内=I2r=2 W.变式训练2(1)0 10.9 W
(2)4.5 13.3 W 即学即练
1.B [A、D两选项适合于任何电路电功的计算.B选项适合于任何电路电热的计算.C选项只适合于纯电阻电路电热的计算.]
2.D [输出功率是指电动机单位时间内对外所做的功,D项正确.]
3.AC [电动机 为非纯电阻元件,由电功、电热的计算公式知A、C正确.]
4.B [外电路的电阻逐渐变小的过程中,由U外=RR+rE知,路端电压一定逐渐变小.内电压变大,输出电流一定变大,电源内部消耗的电功率一定逐渐变大,但输出功率不一定变大.]
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高二物理电功率 篇2
目前, 改变这种严重影响学生积极性的教学模式, 并引入新的互动式教学模式是提高学生整体教学效率的关键。 我们要抛弃传统的教学理念, 引入先进的教学方式, 积极培养学生动手能力和独立思考能力, 培养学生对物理学习的自主性, 才能使学生主动积极地投入到物理学习中。
一、改变教学方式, 提高学生学习积极性
兴趣是最好的老师, 兴趣也是学生掌握物理知识, 提高物理教学效率的关键。 在物理教学过程中, 教师应运用物理学科本身的魅力激发学生求知欲望和情感, 提出一些新颖的物理教学模式和独特的课堂结构激发学生的物理学习兴趣。 与此同时, 教师自身积极热情、充满探索欲的情绪会在一定程度上给予学生正面的影响[1]。 将好的教学理念融入教学过程中, 运用不同的学习方式, 将学生从被迫接受的教学模式中解放出来, 以此提高学生的物理学习兴趣。 例如, 在观察会动的铝箔天桥试验中, 教师可以在实验前提出问题:“天桥为什么会动起来呢? ”“将磁铁的N, S极互换会发生什么呢? ”“正负极互换会对实验结果造成什么影响呢? ”让学生参与到讨论中, 不仅提高了学生的学习积极性, 而且培养了学生自己动手解决问题的习惯。
二、注重观察, 联系实际
物理是一门偏重理性思维的学科, 而教师需要将学生从感性的思维中引向理性思维, 让学生在“知其然”的同时更“知其所以然”。 教师要善于观察社会, 将自然现象及社会实际与物理现象联系在一起, 有助于启发学生的发散思维。 引导学生观察生活, 了解生活, 认识世界, 让学生在生活中感知物理, 用物理知识解决生活问题, 将生活与物理紧密联系在一起, 以此加强学生对物理学习的主动性。 例如, 在学习“测定光波波长”时, 要指引学生仔细观察各光学元件的主光轴上前后位置和光源移动到什么位置时汇聚光线最好, 单缝与双缝是否平行等高等问题, 以此引导学生更深入地研究问题, 理解知识。
三、建立良好的课堂气氛与友好的师生关系
良好的课堂气氛对于优质的教学成果起着必不可少的作用, 好的课堂气氛潜移默化地影响着学生的心情及学习热情。在良好的氛围中, 学生能够更好地放松自己, 以饱满的热情全身心投入学习中。 严师出高徒的传统教学理念已经不适用于现下的教学环境, 教师应更注重与学生的沟通与了解, 在和谐友好的氛围中将学生引入物理学习环境中。 多注重与学生的沟通交流, 对学生可能出现的错误及难以理解的知识点多加了解及指点, 用引导的思维带领学生自主学习, 以朋友的方式与学生交流, 消除学生学习过程中的紧张抵触情绪, 在轻松的学习氛围中学习物理课程。
四、教师讲课的语言艺术
我们的教学都是通过语言的转述完成的, 因此语言作为重要的教学媒介, 对于其的运用应该更注意。 生动有趣、深入浅出的语言更能激发学生的求知欲, 刺激学生对于物理知识深入了解的愿望。 比起“强买强卖”式的教学方式, 吸引学生自主学习的方式更有助于提高物理教学效率, 而我们最常用的便是比喻法和模型化。 例如:在讲解质量与惯性的关系时, 为了使学生加深对“当要求物体的运动状态不容易改变时, 就要尽可能地增大它的质量, 当要求物体的运动状态容易改变时, 就应尽可能减小它的质量”的理解, 可以结合体育运动现象充分说明, 身材苗条的模特不可能成为拳击运动员, 而略显臃肿的拳击运动员不可能成为短跑运动员或体操运动员[2]。 例如, 讲到原子核和原子的大小, 如果把原子比作直径等于100m的大球, 那么原子核只相当于直径为1cm的一个小球。 利用一系列有趣形象的语言描述, 激发学生深入思考的兴趣, 改变学生对于物理知识难以理解的认知, 这既能有效提高物理学习的教学效率, 又能培养学生的自我思考、主动解决问题的思维方式。 一直以来, 学生对于物理枯燥无味、难以理解的认知是客观存在的。 而以往的教学经验表明, 将抽象的概念具体化, 深奥的道理形象化, 枯燥的知识趣味化, 可以大大提高物理教学的有效性, 使学生更主动快乐地学习。
五、增加实验教学, 提高物理学习灵活性
在物理学习中, 一味的板书讲解怎么都不如学生亲自动手有效。 高中生不爱学习、调皮好动是普遍现象。 增加学生自己动手的实验课程, 更能吸引学生兴趣。 高中生都有强烈的探索精神和好奇心, 都希望自己可以掌握一些实验操作技能, 老师们更应利用这一心理, 加大实验教学力度。 例如, 分组讨论或者进行小组实验, 教师演示实验和课外小实验, 可以用学校配备的器材, 也可以师生自制实验器材, 用学生生活中常见的物品进行实验。 这样有助于他们在生活中理解物理, 明白物理与生活的紧密联系。 改进实验教学方式, 将验证性实验改为探索性质的, 更能提高学生的学习兴趣和积极性。 教师从中做相应引导, 指导学生自己探索。 例如, 在进行测电阻的实验中, 在桌子上摆放着实验器材分别是:学生电阻一个, 开关一个, 导线十条, 待测电阻一个, 已知阻值电阻一个, 电流表两个, 电压表两个, 学生做完实验之后, 教师再提出问题。 假如实验中缺少一个电表, 该怎么进行实验, 让学生自己展开讨论, 进行猜想, 设计电路图, 进行积极实验。 这样使学生零距离接触整个实验过程, 自己总结归纳那些难懂的物理规律、原理及公式, 改变物理的乏味性, 使学生认识丰富多彩的物理世界。
结语
提高高二物理教学的有效性, 不仅需要教师的丰富知识及对物理教学的深入了解, 更需要教师与学生的良好沟通, 积极正面地引导学生, 转变传统的填鸭式教学观念, 培养学生的自主学习兴趣及综合能力。 了解学生的实际情况, 掌握课堂可能发生的情况, 才能保证教学活动顺利进行。
参考文献
[1]黄占林.海峡两岸高中物理课程及教材比较分析[J].教育科学论坛, 2011, 01:18-21.
浅谈初中物理有关电功率的计算 篇3
一、理解电功率的概念
在初中物理教学中,学生对电功率的理解主要有两个方面的困惑:
1.对电功和电功率的物理量符号和单位的符号常常混淆,就是由于对各自表示的物理意义不清楚
电功是指电流做功的多少,而电功率表示电流做功的快慢。电功的物理量符号为W,其主单位的符号是焦耳(J)。而电功率的物理量符号为P,其主单位的符号是瓦特(W),瓦特和焦耳是人名而已。
2.将实际功率和额定功率相互混淆
电功率是表示电流做功快慢的物理量。单位时间内电流做的功叫做电功率,电功率有额定功率和实际功率之分,额定功率是指用电器在正常工作时(也就是额定电压下)所消耗的功率,在用电器的铭牌上标出的数值就是其额定功率。实际功率是指用电器在实际电压下的功率,随实际电压而改变。实际功率可以略大于、等于、小于额定功率。而每个用电器的额定功率只有一个。
二、掌握电功率的计算公式
电功率(P):表示电流做功的快慢。
电功率的两个基本公式:P=W/t P=UI(适合任何电路)
电功率的两个导出公式:P=I2R P=U2/R(只适合纯电阻电路)
纯电阻电路:电流做功时把电能全部转化成热,而不转化为其他形式的能量。
(对于纯电阻只要知道同一时刻的同一段电路的电流I、电压U、电阻R中的任何两个量就可以计算相对应的电功率P)
三、正确分析电路
对于任何一道电路分析计算题,先分析出电路的连接方式是串联还是并联,(初中电学中很少出现混合电路)。如果电路中含有电流表或电压表,我们在看电路的连接方式时,可以把电流表看成导线,把电压表看成开路,同时要确定每只表的测量对象;如果是含有开关或滑动变阻器的变化电路,也要判断出电路变化前后电路的连接方式,同时分析电路中各部分电流、电压、电阻的变化。注重相应的物理量对应同一时刻的同一段电路,并且统一单位。
总之,只要正确理解电功率的概念—分析好电路—找出各元件在某时的电压、电流电阻中的任意两个量—灵活应用电功率的计算公式,可以计算任意时刻各元件的电功率。
参考文献:
孙世雄.浅谈初中物理兴趣教学[J].教育管理,1996(06).
物理《电功率》单元测试题 篇4
A卷
一、选择题
1.下面几个单位中不是电功率单位的是
A.千瓦·时 B.焦/秒 C.瓦特 D.伏特·安培
2.下列说法中正确的是
A.千瓦·时是电功率的单位,千瓦是电功的单位
B.电能表是测量用电器功率的仪表
C.功率大的用电器,消耗的电能一定多
D.功率为100瓦的用电器正常工作10小时耗电1千瓦·时
3.图1中的几种用电器的功率最接近1000W的是
4.小明一家外出旅游时,恰逢供电部门的抄表日,其电能表示数为下图左示。游玩回家时发现家中有一盏60W的台灯亮着,检查其他用电器都已切断电源,再查看电能表时,其示数为下图右。则这一次小明一家外出的时间约为
A.2400h B.14.4h C.0.24h D.240h
5.小明家照明用的白炽灯泡的灯丝烧断了,他爸爸将断了的灯丝搭在一起后继续使用,发现灯泡比往常更亮,原因是灯丝的
A.电阻变小,电流变大 B.电阻变小,电流变小
C.电阻变大,电流变大 D.电阻变大,电流变小
6.如图2所示,电压U保持不变,当开关断开时,R1消耗的电功率为P1,当开关闭合时R1消耗的电功率,则
A.B.C.D.无法比较
7.电炉的电热丝断了一截,把它去掉后再接入原来的电路中,则电炉的功率
A.变小了 B.不变 C.变大了 D.无法确定
二、填空题
8.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。
9.电灯泡标有“220V 40W”,期中“40W”表示的是灯泡正常情况下通电1秒,消耗的电能是焦。照这样计算,这个灯泡正常情况下通电小时,消耗的`电能是1度。
10.5月,重庆开县某小学遭雷击造成多人伤亡的重大安全事故。如果这次闪电的能量为4×109J,则这次闪电释放的电能可供100W的灯泡持续工作_______s(设灯泡寿命足够长);若这次闪电持续的时间为0.1s,则它的功率为_______W。
11.某导体的电阻是2Ω,通过它的电流为1A,通电1min时,导体上产生的热量是_______J,它消耗的电功率是_______W。
12.如图3电路中,R1=10Ω、R2=20Ω,开关闭合后,电压表示数为6V,则A1的示数是_________A,A2的示数是__________A。5minR1消耗的电能___________J;R2的电功率是____________W。
三、综合题
13.如图4所示,电源电压保持不变,S断开时,L正常发光,电路的功率为4W;S闭合时,电路的总功率为9W,此时通过R的电流为0.5A。求:
(1)灯泡正常发光时的电压;
(2)灯泡的电阻。
14.我国对家用电冰箱、空调这两个产品率先实施能源效率标识制度,以后生产、销售、进口的空调、冰箱均应在显著位置粘贴“中国能效标识”的标签,如图5所示。能效标识将能效分为1、2、3、4、5五个等级,等级1表示产品最节能,等级5是市场准入指标,低于该等级要求的产品不允许生产和销售。
(1)图中所示的是两台空调的能效标识,按照图中所给的输入功率,试计算空调A在220V电压下工作时的电流是多少安培?(计算结果保留两位小数)
(2)两台空调的制冷量相同,但能效比却不相同。假设两台空调的使用寿命都为,平均每台每年使用500小时,试求出使用12年,高效节能空调A比一般节能空调B能节约多少千瓦时的电能?
B卷
一、选择题
1.小刚利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.3 kW·h,这个用电器可能是
A.空调器 B.电冰箱 C.电视机 D.收音机
2.不同灯泡的亮暗程度只反映下列物理量中的
A.灯泡两端电压的大小 B.灯泡电阻的大小
C.通过灯泡的电流强度的大小 D.灯泡工作时的电功率的大小
3.两根电阻线串联接入同一电路,R1>R2。R1、R2消耗的功率分别为P1、P2,则
A.I1=I2P1=P2B.I1=I2P1>P2
C.U1=U2P1>P2D.U1>U2P1=P2
4.如图6所示,电源电压U不变,L1和L2两灯完全相同则S闭合前后L1灯消耗的电功率之比为( )
A.1/4 B.4/1 C.2/1 D.1/2
5.在图7所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是
A.L1亮度不变,电流表示数变小
B.L1亮度不变,电流表示数不变
C.L1变亮,电流表示数不变
D.L1变亮,电流表示数变小
6.如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时,通过定值电阻的电流相应变化了0.2A,则该定值电阻所消耗电功率的变化量是
A.0.4W B.2.8W C.3.2W D.3.6W
二、填空题
7.3月1日,我国开始实施彩电能效新标准,规定待机功率高于9W的彩电不能进入市场销售。小明想了解家中彩电是否符合新能效标准,他将100W的灯泡单独接入电路中,观察电能表lmin转了5转;再让这台彩电单独接入电路并处于待机状态,电能表5min转了2转,由此判断该彩电的待机功率为_____W。若每天待机按20h计算,小明家每月(按30天计)因彩电待机消耗的电能约为__________kW·h。
8.某导体两端加2V电压时,通过的电流为0.5A,则这段导体的电阻为_______Ω.要使通过该导体的电流变为1A,应在该导体两端加_______V电压。当该导体两端的电压为3V时,该导体所消耗的电功率为_______W。
9.一只电炉的电阻为48.4W,接在电压为220V的电路中工作,它的功率是_____W。电炉丝工作时热得发红,而连接电炉丝的导线却不怎么发热,其原因是_________________。
10.如图8为小汉家的电能表,若小汉只给一台微波炉通电,发现该表转盘在2min内转了100r,则这台微波炉在这段时间内消耗的电能是kWh,微波炉的功率是KW。
11.某品牌电热饮水机加热功率、保温功率分别为950W、40W,如果饮水机一天(按24h计算)有2h处于加热状态,其余时间处于保温状态,则这台饮水机一天共耗电___________kW·h。
12.下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据,请你对表格中的数据进行分析,归纳出电功率与电阻的关系:
三、实验与计算
13.小汉所在的实验小组进行了研究“小灯泡消耗的电功率与灯泡亮度的关系”的实验:
(1)实验记录与计算如下表:
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.26
0.30
功率P/W
0.33
0.52
灯泡发光情况
灯丝暗红
微弱发光
正常发光
根据他们观察的现象和记录的实验数据分析,你可得出什么结论(请说出两点):
①小灯泡正常发光时的功率是W;②。
(2)他们还注意到,这个实验记录也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻,并发现灯丝的电阻值随电压升高而(选填“增大”或“减小”)。
(3)①在图9中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接;(请正确选择电表量程)
②请在坐标图10中作出小灯泡的电压和电流的关系图象。
14.两电阻a、b各自的电流与两端电压的关系图线如图11甲所示,
(1)电阻a的阻值多大?
(2)如果把a、b两个电阻串联接成如图乙所示的电路时,电流表的示数为0.2A。求:
①电阻b的电功率;
②电阻a、b在lmin内消耗的电能之和。
15.小红学了电路知识之后,对电路很有兴趣。看到家里的电吹风,便把它拆开来研究,并画出了如下电路图。她认为当只闭合开关S1时,电吹风吹冷风;当S1和S2都闭合时,电吹风吹热风。小芬看了她画的电路图觉得有问题:如果仅闭合S2,会出现电热丝R工作而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏。小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R工作时,电动机就一定在工作,从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏。请分析回答下列问题:
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 460W
吹冷风时功率 20W
(1)你认为小芬应该把开关移到干路上,才能符合安全要求。
(2)请根据电吹风铭牌上提供的有关数据,计算当电吹风正常工作并且吹热风时,1分钟消耗多少电能?电热丝R的电功率为多大?通过电热丝R的电流为多大?
16.在图13所示的电路中,R1是定值电阻,R2为滑动变阻器,已知R1=16Ω,电源电压为12V。
(1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数恰为8V 时,电流表的示数为多大?此时滑动变阻器R2消耗的电功率多大?
(2)若在R1两端并联一个定值电阻R3后,再调节滑动变阻器R2,使电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.75A,则R3的阻值为多大?
附加题
有一种半导体,其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。利用热敏电阻可以用来测量温度的变化,且反应快,精度高.
李明同学想用热敏电阻设计一个电路,来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。于是,他买来了一个热敏电阻,该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图14所示。他又到实验室给老师借来了一块电流表、一个开关和6V的电源。请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路。
(1)请你在方框中画出你设计的电路图。
(2)若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度,这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用0-0.6A的量程,请你计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应?该气温表能测量的最高温度是多少?
初中物理电功率的说课稿 篇5
初中物理电功率说课稿
一、教材分析
《电功率》是新版物理九年级第十八章第二节内容,是继电流、电阻、电压、电能之后学生学习又一个电学基本概念。本节内容,既是对电能知识学习深化和具体化,又为本章第三节实验“测量小灯泡电功率”学习作理论上准备,而且它是生活中用电器铭牌上一个重要指标,在生产和生活实际中也有广泛应用,对学生今后体验生活意义重大。本节具有承前启后重要作用。
二、学情分析
学生已经学过部分电学知识,电流和电路,电阻及其影响因素,掌握一些解决电学问题基本方法(如控制变量法),具有一定电学基础,学生感性思维能力较强,同时通过对前面功率学习,也有一定抽象思维能力,但单本节内容学生理解起来也相对较难。
三、教学目标
1.知识与技能:知道电功率定义、公式、单位,会用电功率公式P=w/t进行简单计算,能初步运用所学知识解决简单电功率问题。
2.过程和方法:观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率关系,培养学生科学探究能力。
3.情感态度与价值观:培养学生细心观察周围事物能力,使学生懂得科学就在我们身边;关心日常生活中各种用电器功率大小,形成节约用电意识和习惯。
四、教学准备
电风扇(有铭牌),电吹风,学校用电子计时器,空调机铭牌图片、灯泡。
五、教法分析
教学流程
创设情景、引入新课→合作探究,学习新知→例题讲解,巩固体验→学生总结,体验心得→布置作业,巩固提高
教法学法
教法:谈话法、讲解法
学法:观察法、合作交流法
六、教学过程
第一环节:创设情景,引入新课(本环节教学大约5分钟)
引导学生观察演示实验,鼓励学生发现问题。
让学生观察演示实验电能表转动快慢情况,发现电能表上铝盘转动有时急匆匆,有时慢悠悠。细心同学可能会发现,在使用一只普通灯泡时,铝盘转慢,而使用大功率灯泡时,铝盘转得快!让学生交流,提出问题,引入新课。
(设计意图:用演示实验引起学生注意,培养学生观察能力,鼓励学生发现问题,激发学生学习兴趣,铸就良好开端。)
第二环节:合作探究,学习新知(本环节教学大约25分钟)
活动一:自主讨论,认识定义
1、通过看课本讨论和引导学生得出电功率定义和公式及单位进率:
板书:电功率是表示用电器消耗电能快慢物理量。
启发:如何来比较不同用电器做功快慢呢?(应引导学生得出:可以让时间相等,看消耗电能多少;或者让其消耗电能相等,看所用时间多少;只要说出大体意思即可,关键是让学生真正理解使用控制变量法。)
得出:电功率大小等于用电器在1秒时间内所消耗电能。(类比于功率定义)
2、提问:如何计算电功率大小?
学生分小组讨论,归纳总结,各小组推荐同学回答,由学生导出电功率计算公式。(设计意图:通过小组合作学习,培养学生自主学习能力和归纳能力。)
活动二:解决问题。
板书: 消耗功率100W中100就是电功率是100W,它意义是此灯
泡在1s内消耗电能是100J.学生回答25W意义。
谈话:正是因为100W灯泡比25W灯泡在相同时间内消耗电能
多,所以转化为内能(光能)能量也就多,这就是为什么100W灯泡比25W灯泡亮原因。
(设计意图:使学生感受科学就在我们身边)
活动三:阅读资料,理解概念
让学生看书本上92页小资料,并观察教师带来用电器上铭牌,请
学生读出某个用电器功率,并回答:①各家用电器电功率相同吗?②谁电功率最小?③谁电功率最大?引导出单位 千瓦(KW)指出 1kW=103W
(设计意图:从现象中认识意义,讨论问题环环紧扣,层层深入。初学者常常会认为电功率大用电器消耗电能一定多,这样设计可让学生在纠正错误中深刻理解电功率概念。并为下面千瓦时学习做铺垫。)
活动四:单位比较,明确概念
<讨论>:(1)功率为1千瓦电热水壶,正常工作1小时,它消耗电
能是多少?
(2)如果P用千瓦作单位,t用小时作单位,则W单位是什么?
(设计意图:培养学生推导能力,理顺各单位关系,有利于知识掌握。并且明确所求是W电能!)
引导得出:“千瓦时” 来历
活动五:自主学习,教师引导
引导学生自主学习完成P.95电功率测量。教师归纳总结
第三环节:典例剖析,归纳总结(本环节教学大约7分钟)板书典型例题,学生分析剖析,教师分析讲解并总结。
第四环节:布置作业,巩固提高(本环节教学大约3分钟)
在完成第四个环节教学后,本节课新课教学任务基本完成。学生可以根据小习题练习检查本节课收获,体验学习快乐。之后老师动员学生收集家里电冰箱、电熨斗、电视机、电风扇、微波炉、洗衣机等用电器铭牌,解它们额定电压和额定功率(STS活动),再一次激发学生学习热情。
附:板书设计
电功率
1.电功率:电流在单位时间内所做功叫做电功率。
2.计算公式:P=UI P= 导出公式:P=U2/R,P=I2R.3.功率单位:国际制单位:瓦(W),常用还有千瓦(KW),1KW=103W.4.电功率表示意义:用来表示电流做功快慢物理量。
5.额定电压与额定功率
U实U实>U额时,P实>P额,用电器容易被大电流烧毁
U实=U额时,P实=P额,用电器发挥其额定功率
灯炮亮度由灯泡消耗实际电功率决定,灯泡亮度越大,消耗功率越大。
高二物理电功率 篇6
关键词:物理法,风电,功率预测,应用
众所周知,风电机组的输出功率随风的波动而波动,具有很大的间歇性、不可控性,将会给电网调度和发电计划增添困难。另外从理论上讲风电在电网运行中还具有反调峰的特性,电网中要预留有风电最大出力的旋转备用容量来平衡风电的波动。风电在电网中接入容量越大,电网调度和发电计划的困难度就越大,预留的旋转备用容量也就越大,在实际中将无法适应通过旋转备用容量克服大容量的风电波动,同时也给电网安全稳定运行造成极大的隐患。因此随着贺兰山风电场风电机组装机容量快速增加,风电功率预测越来越受到电网调度部门及风电厂的重视。
国内从事风电功率预测的研究工作比较晚,目前还未提出高精度风电功率预测系统,而国外早在上个世纪90年代就已经开始开发风电功率预测系统,迄今为止已经发展到多种预测方法。为提高风电功率预测精度,发挥风电功率预测的实际指导意义,因地制宜地选择风电功率预测系统是关键所在。基于物理方法的风电功率预测系统是根据数值天气预报系统的预测结果得到风速、风向、气温、气压、湿度等实时数据,根据风电场周围的障碍物、粗糙度等信息计算得到风电机组轮毂高度的风速,然后根据风电机组功率曲线计算得到风电场输出功率,最后根据风电场风电机组运行效率对输出功率进行修正最终得出风电场功率预测值。
1 影响风电机组输出功率的主要因素
由于太阳的辐射造成地球表面受热不均匀,引起大气层中压力分布不均匀,高压区密度较大且较重的气体流向气体密度较小且较轻低压区,一般来讲,气压越高,空气密度越大,风能密度越大;风速越大,风能潜力就越大,这意味着同一种风电机组捕获的风能就越大。
风电机组的输出功率与风速的大小、空气密度、风轮直径、风轮功率系数、传动效率和机械效率有关,其关系用计算公式表示为:
P:风电机组的输出功率ρ:空气密度
D:风轮直径V:风速Cp:风轮功率系数:
ηt:风电机组传动装置的机械效率ηg:发电机的机械效率
空气密度ρ的大小取决于风电机组安装地点的气压、气温、湿度
t:气温p:气压pw:湿度
风轮功率系数Cp的大小由风电机组输出功率、风轮扫掠面积及风电机组安装地点的空气密度、风速决定。
A:风轮扫掠面积;
由以上公式可得:当风电机组选型结束后,风电机组的风轮直径D、风轮扫风面积、风电机组传动装置的机械效率ηt、发电机的机械效率ηg已成定量,影响风电机组输出功率的变量只有气温t、气压p、湿度Pw、风速V。因此只考虑在风电场及周围各方向安装相应的天气预报测量装置得到以上数据的平均值,便可计算出风电机组的理论输出功率。该方法是基于风力发电理论的最简单的风电功率预测方法,没有考虑特殊地形及其他因素对预测结果的影响,误差较大,预测结果不稳定。
2 风向对贺兰山风电场风电机组输出功率影响较大
贺兰山风电场位于距宁夏青铜峡市约35km,距银川约57km,距201省道约17km处,由于贺兰山山脉为近南北走向,南端台地边沿的破碎沟壑形成峡谷的特殊地形,使其成为西北风的通道,具有较明确的西北主风向,且均为偏北30度方向,主风向和最大风能密度的方向一致。因贺兰山风电场有此特殊的地理特性,所以形成了障碍物、尾流、地面粗糙度等影响风电机组输出功率的因素随着风向的变化而变化,且影响较大。
2.1 障碍物
贺兰山是贺兰山风电场周围最大的障碍物,会降低其下风向不同区域的风速,如西北偏北50度方向的风经过贺兰山产生爬坡效应,在山的背面形成一定面积的风速死区。在风电功率预测前应计算背风处风速死区的面积及风速衰减系数。
2.2 尾流
在贺兰山风电场建设初期,风电机组的布置就考虑了不同风向风电机组之间的尾流影响,但随着风电场逐步扩建,风电机组布置比较集中,经过下游风电机组时风速衰减幅度比较大。因此在风电功率预测时要考虑下游风机受尾流影响。
2.3 地面粗糙度
一般来讲,地面粗糙度越小,风速衰减就越小,根据贺兰山风电场处于耕地与戈壁荒漠交界的独特地形特点,东南方向的耕地地面粗糙度随季节的变化而变化。因此在风电功率预测时要充分考虑不同风向地面粗糙度的变化对风电功率预测的影响。
3 基于物理方法的风电功率预测系统适合应用于贺兰山风电场
基于物理方法的风电功率预测系统主要考虑的是风电场实际风速变化的物理过程,把风电场详尽地在线气象数据作为输入数据,用WAs P程序来分析,充分考虑了障碍物、粗糙度等因素变化的影响,使用PARK模型考虑尾流影响,参照风电机组功率曲线计算出风电场输出功率,最后还有两个统计模块来对未能在物理模型中表示的其他因素。最具有代表性的Risθ开发的Prediktor风电功率预测系统,它把影响风电机组输出功率因素考虑地非常周全,适合应用于特殊地形条件下的风电场,且预测误差相对较小。图1为国内某一风电场使用风电功率预测系统采集到的24小时风电功率预测曲线图,最大预测误差(2:30)为38%,24小时平均预测误差为16%,预测结果相当可观。
风电功率预测具有很多不确定性因素,且存在较大的误差。这不仅与预测方法有关,还与预测周期、预测地点的地形、风速变化特性、测量数据的丢失或损坏、风电场运行效率等多种因素有关。一般来讲,风电功率预测周期越短,需要地面测速站距离就越短,风速变化率越小,预测误差就会越小;反之,预测误差就越大,这也是长期风电功率预测的最大难点。电网调度部门要求风电场建设风力测量及出力预测系统,并向调度机构上传超短期(未来1~2小时)出力预测信息、并在每日11点前提交96点日发电计划曲线,以便电网调度部门合理安排发电计划,出现较大出力变化时,为调度赢得时间。由于目前长期风电功率预测误差太大,失去了风电功率预测的实际指导意义,因此贺兰山风电场风电功率预测应侧重于短期功率预测。
4 建议
1)风电机组的机械效率随着设备运行年限的增长而逐渐降低。其中外露叶片受风沙和油污的侵蚀、雨雪的覆盖,造成叶片粗糙度增加,气动效率下降。图2为Risθ的一项研究成果,研究表明叶片受不同覆冰程度和污染程度后风电机组输出功率的变化。因此贺兰山风电场可以根据多年运行数据,对风电机组机械效率进行修正,或在条件允许下可以定期对叶片清洗保养,减小叶片粗糙度和外部事物的附着能力,进一步加强机械部件的润滑质量,尽量减小机械效率对风电功率预测的影响。
2)贺兰山风电场安装的风电机组类型较多且范围较大,在风电功率预测时应按风电机组类型、安装区域分别考虑(如东场区、西场区分别建立预测子集库),将减小预测误差。同一区域安装的同一类风电机组在同一张功率曲线图中反映的应是一簇功率曲线,在为WAs P程序提供功率曲线时,应提供近期风电机组平均值功率曲线,而不是厂家提供的保证功率曲线或某一台风电机组的历史功率曲线。
参考文献
[1]吴国旸,肖洋,翁莎莎.风电场短期风速预测探讨[J].吉林电力,2005.
初三物理电功率的优秀教案 篇7
教学目标
1.能说出电功率的物理意义、定义和单位;
2.能利用电功率的公式进行相关计算;
3.能结合实际,说出用电器多铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义,能区别额定电压与实际电压,额定功率与实际功率;
教学重难点
重点:对电功率概念的掌握及计算。
难点:对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别及灵活应用学过的知识解决简单的电功率问题。
三、教学策略
教学工具
多媒体
教学过程
复习提问
(2分钟)
1.电功的大小与哪些因素有关?如何计算?
2.家庭电路中测量电能的工具是什么?测出电能的单位是什么?
3.1kW?h的电能给灯和空调使用,哪个用的时间可以长一些?
创设情景
引入新课
(5分钟)
把不同功率的用电器接入家庭电路中,观察电能表转动快慢。
比较:相同时间内热得快和白炽灯哪个消耗的电能多?
电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系?说明了什么?
投影出热得快的铭牌(220V 1000W)和白炽灯的铭牌(220V 40W),这些物理量表示的是什么意思?
电能表转盘转动快慢不同,说明电流做功快慢不同,可以利用电功率来表示电流做功快慢。
新课教学(28分钟)
电功率
投影:把一盏灯接在家庭电路上通电20min,消耗的电能是7J;把热得快接在家庭电路上通电1min,消耗的电能是60000J。哪个消耗的电能多?电流在哪个用电器上做功快?
对比力学中的功率,思考:
1.电功率的物理意义。
2.电功率的单位,单位间是如何换算的。
生活中常用的一些用电器的功率有多大呢?
思考:
1.电功率的定义
2.电功率的计算公式
电功可以利用W=UIt进行计算,代入电功率的计算公式可以得出:
例题:教室一盏日光灯的电流约为0.18A,则此日光灯的电功率约为多少?
“千瓦时”的来历
回忆电能表测出电路中消耗电能得到的单位是什么?它的从何而来的?
例题:某电视机的电功率是150W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?(按30天算)
阅读课本P93的“想想议议”,相互讨论一下,该记者犯了什么错误?
电功的大小与用电器的功率与通电时间都有关,用电器的功率越大,通过时间越长,消耗的电能越多。
额定电压 额定功率
展示一个实验室用小灯泡,上面标有“2.5V 0.5W”的字样,它表示的是什么意思呢?把它接到不同电压两端,它的功率会变化吗?
同一个用电器,在不同的电压下,其实际的电功率会随着它两端的电压而改变。
额定电压:用电器正常工作时的电压
额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率
说出一电热水器的铭牌“220V 1000W”表示的意思。
根据此电热水器的铭牌我们可以获得哪些信息呢?
如果电热水器两端电压低于220V,它的功率就小于1000W,此时它的功率就是实际功率,但额定功率仍为1000W。额定电压与额定功率是用电器的参数,它的大小是不变的。实际电压、实际功率是指把用电器接在电路中用电器两端的实际电压,它的实际功率大小与实际电压有关。
实际功率与额定功率可能相等吗?
阅读课本P95“想想议议”,要串联多少个这种灯泡?
电功率的测量
展示一个正在发光的灯泡,提出问题:你如何测出此时灯泡的功率?
思考:
1.实验原理
2.需要哪些实验器材
3.画出此实验电路图
具体的测量方法在下节课我们再详细研究。
课后小结
通过这节课我们到了哪些内容呢?回忆并回答:
1.电功率的物理意义、定义及单位。
2.“千瓦时”的来历。
3.实际电压与额定电压,实际功率与额定的区别,用电器铭牌上标的电压和功率是什么意思。
高二物理电功率 篇8
一、小结电学物理量的关系:
二、习题训练:
⒈指出下列单位是什么物理量的单位: ⑴J·s;⑵A·Ω;⑶C·V·S;⑷w·Ω-1
11212
⒉一电阻阻值为140Ω,接在某一电源上,已知每分钟通过该电阻的电量为30C,求: ⑴电源电压;
⑵该电阻消耗的功率;
⑶每小时该电阻消耗的电功.⒊一只“220V 40W”的灯泡,接在家庭电路中使用,求:
⑴灯泡正常工作时的电流;⑵灯泡的电阻;⑶若此灯泡每天工作4h,则一个月(按30天计算)消耗多少度电?⑷若将此灯泡接入110V的电路中使用,则灯泡的实际功率多大? ⒋如图所示,R1=R2,当S断开时,R1消耗的功率为P1,S闭合时,R1消耗的功率为P2,则: A:1∶2 B:2∶1 C:1∶4 D:4∶1 ⒌三个相同的电阻由原来的串联连接改为并联连接,接在同一电源上,则第个电阻消耗的功率变为原来的: A:11 B: C:3倍 D:9倍 93⒍两盏灯的额定电压相同,它们的额定功率分别为P1、P2,若把它们串联接到电压为它们额定电压的电源两端,它们的实际功率之和:
A:P1+P2 B:P1·P2 C:P1P2/(P1+P2)D:(P1+P2)/P1P2 ⒎两只灯泡L1、L2分别标有“110V 40W”和“110V 25W”的字样,当它们串联接在220V的电路中使用时,试讨论它们的发光情况.⒏将“220V 500W”的灯泡与“220V 15W”的灯泡串联接到380V的电路中,结果: A:甲灯烧坏,乙灯完好 B:都完好 C:甲灯完好,乙灯,烧坏 D:都烧坏 〖作业〗
练习完成《学习指导》P176“测试:A卷” *教后记*
CH 9 电功和电功率(习题课)
【教学目的】 熟练解决本章题型.【教学重点】
各关系式的熟练应用.【教学难点】
各关系式中物理量之间的关系.【教学程序】
一、习题训练:
⒘0.5kg的铝壶中装有2kg、15℃的冷水,现将水烧开,已知铝的比热容为0.88×103J/(kg·℃),求: ⑴水和铝壶需吸收的热量.⑵若此铝壶内装有一电热丝用来加热,接在家庭电路中使用,不计期货热损失,烧开一壶水需10.4min,求电热丝的功率及电阻.⒙如图所示,电源电压不变,用电器R1标有“12V 6W”字样,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω,若使R2接入电路中的阻值为12Ω,R1刚好能正常工作,求电源电压是多大?若电流表使用0.6A的量程,3
教学程序:
一、复习:
1、电流产生的条件;
2、电压的作用;
二、导入新课:
要控制电灯亮暗,就要调控通过电灯的电流,怎样才能改变电路中电流?
三、新课教学:
1、活动14.1 尝试改变电路中电流的大小
(1)演示实验;
(2)讨论:
a、手电筒工作较长时间后,灯泡亮度变,由于电流 ;猜想引起这个电流变化的主要原因是什么?
b、家用照明电灯,灯丝由于高温会不断 而变的越来越细,则亮度会,这时电流会变 ;这个电流变化的原因又是什么?
(3)结论:
影响电路中电流因素:
a、电路两端的电压; b、导体;
2、电阻:
(1)定义:表示导体对电流的阻碍作用;
(2)电阻是导体本身的一种物质属性,即使没有电流通过,电阻仍然存在;
(3)单位:
欧姆、千欧、兆欧
1兆欧=1000千欧=1000000欧(4)了解常见用电器电阻值;
3、活动14.2 探究影响导体电阻大小因素 讨论:交通畅通与否和哪些因素有关?(1)猜想:
材料、长度、横截面积;(2)思考与设计:
在电压相同,用电器相同情况下:
a、比较同长、同粗细锰铜、镍铬导体电流;
橡胶、玻璃、油;
3、练习:
区别下列导体和绝缘体:
醋、酒、香油、酱油;
四、小结:
1、控制变量法;
2、导体、绝缘体的分类、特点;
五、作业:
P82 练习1、2
教学内容:第二节 变阻器 教学目标:
1、知道滑动变阻器和电阻箱的构造;
2、知道滑动变阻器的原理;
3、会用滑动变阻器改变电流; 教学重点、难点:
滑动变阻器的原理、应用; 教学程序:
一、复习;
1、电阻的定义,单位及进制;
2、在电压相等的情况下,电阻越大,通过它的电流就越 ;
3、影响电阻大小的因素有哪些?
4、一导体被均匀拉长后,电阻一定变大吗?
二、导入新课;
要控制电灯亮暗,就要控制通过电灯的电流,怎样能方便控制电流的大小呢?
三、新课教学;
1、活动14.3 是用铅笔芯使电路中的电流连续地变化 改变接入电路中铅笔芯的长度,观察小灯泡的亮度变化;
2、常用滑动器材设备:
滑动变阻器、电阻箱、电位器;
3、活动14.4 学习使用滑动变阻器
(1)构造:滑片P、金属杆、电阻丝、瓷管、支架; 电阻丝:电阻较大的合金线,绝缘漆隔开; 瓷管:绝缘体;(2)结构示意图:
思考:如果连接在上面两个接线柱或下面两个接线柱,它们能起变阻作用吗?a、左转,电阻变大,怎样接线? b、右转,电阻变大,怎样接线?(3)制造原理:
是通过改变接入电路中电阻丝的长度来逐渐改变电阻的;(4)使用方法: a.串联在电路中;
b.通过电流不能超过最大电流;
2、结论:在电压不变的情况下,导体中电流跟这段导体电阻成反比;
五、作业:
完成P92绘制曲线;
教学内容:第三节 欧姆定律(第二课时)教学目标:
1、理解欧姆定律,能运用欧姆定律计算有关电压、电流的简单问题;
2、培养学生解答电学问题的良好习惯;
教学重点、难点:
1、理解欧姆定律;
2、计算有关电压、电流的有关问题; 教学程序:
一、复习:
电流与电压、电阻的关系;
二、新课教学:
1、分析表格
1、表格2数据(P91); 德国物理学家欧姆:欧姆定律;
内容:导体中电流与导体两端电压成正比,与导体电阻成反比; 公式:电流=电压∕电阻; I = U ∕ R ;
应用:三个量中知道任何对应两个量可以求另一个; 注意:单位要统一是国际制单位;
2、例题讲解:
例1:有一盏电灯,电阻为807欧,接在220v的电源上,求通过这盏电灯的电流。解:I=U/R =220v/807Ω =0.27A 答:通过这盏电灯的电流为0.27A。
例2:有种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A时才正常发光,要使灯正常发光应加多大电压?
解:I= U/R;
U=IR =0.45A*6.3Ω =2.8V 答:要使灯正常发光应加电压为2.8v。
例3:用电压表测出一段导体两端电压为7.2v,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A,求这段导体的电阻。
解:R=U/I =7.2v/0.4A =18Ω
答:这段导体的电阻为18Ω。
串联电路中电流、电压特点: U = U1 + U2 ; I = I1 = I2 ;
欧姆定律得到: U = I R ;
所以 I R = I R1 + I R2 ;
结论:R串 = R1 + R2 串联电路的总电阻等于各部分电阻之和;
4、思考:推导出并联电路中电阻的特点;
四、小结:
1、测小灯泡电阻时,温度越高,电阻越大;
2、串联电路中电阻的特点:
串联电路的总电阻等于各部分电阻之和;
高二物理电功率 篇9
率
中考是九年义务教育的终端显示与成果展示,中考是一次选拔性考试,其竞争较为激烈。为了更有效地帮助学生梳理学过的知识,提高复习质量和效率,在中考中取得理想的成绩,下文为大家准备了中考物理知识点复习总结。
1.电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,2.功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6?06焦耳.3.测量电功的工具:电能表
4.电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W焦(J);U伏(V);I安(A);t秒).利用W=UIt计算时注意:
①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;
③已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式:=I2Rt
电功率(P):表示电流做功的快慢.国际单位:瓦特(W);常用:千瓦
公式:式中单位P瓦(w);WtU伏(V),I安(A)
利用计算时单位要统一
①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;
②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦.10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流
12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率.13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压.另有:实际电流
14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率.当U U0时,则P 灯很亮,易烧坏.当U U0时,则P 灯很暗,当U = U0时,则P = P0;正常发光.15.同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4.例220V100W如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦.)
16.热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.17.P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P瓦(W);I安(A);R欧(t秒.)
18.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率.(如电热器,电阻就是这样的.)
高二物理电功率 篇10
教学目标
一、知识与技能
1.知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是W或kW。
2.会应用功率的计算公式进行简单的计算。
二、过程和方法
通过观察体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系。
三、情感、态度与价值观
培养学生实事求是的科学态度。
教学重点:电功率和用电器的额定功率。
教学难点:正确理解电功率和电功的区别与联系。
教学准备:电灯(功率差别较大)两只、灯座(与灯泡配合使用)、按钮开关、导线若干、插头、绝缘胶布、电能表(尽量选用转数大的)等。因为要用220V电压做演示,所以必须注意安全,最好用已连接好导线和灯座的示教板。
教学过程
一、引入新课
我们在上节课学过电能表后,同学们一定观察了同学家或自己家的电能表。是不是可以把观察的结果和大家交流一下呢?
在学生汇报交流之后,老师提取精华进行一个综述。电能表有时候转得快,有时候转得就比较慢。一般是晚上转得快一些,白天转得较慢。电能表转得快慢和用电器的多少及用电器的种类有关系。
今天我们就通过实验来证明大家观察到的现象准不准。
二、进行新课
1.电功率
演示:不同的灯泡接入电路中,电能表转动的情况。考虑到操作的安全性,不建议学生操作,教师可提醒学生,电能表连接时应串联在电源上。
(1)先将15W的电灯接入电路,合上开关,灯发光,同学们观察电能表转动情况。
(2)将15W的灯泡取下,换上100W的灯重复第一步实验。
同学们观察并比较两次转动快慢情况。
现象:电能表第二次比第一次转动得快,灯也是第二次比第一次亮。
(3)将两只灯泡并联接入电路,合上开关,两灯均亮。再观察电能表的转动情况,并和前两次做比较。
现象:第三次电能表转动得比第二次还快。
断开电源,取下两只灯泡,同学们再观察这两只灯泡,有什么发现?用实物投影将灯泡展示给学生看。
现象:两只灯泡不一样,一只上标着“220V,15W”,另一只灯泡上标着“220V,100W”。
我们已经能准确地观察电能表转动的快慢了,还记得电能表有什么作用?接入电路的目的是什么吗?
电能表是用来测量用电器消耗电能的多少的。电能表转得快说明了什么?转得慢又说明了什么呢?
回忆一下刚才的实验中,同学们注意到第一盏灯亮时电能表比第二盏灯亮时转得慢。假如电能表在第一盏灯亮时,1min转10圈;在第二盏灯亮时,1min能转20圈。
第一盏灯工作4min,电能表转几圈?1min转10圈,4min40圈。如果是第二盏灯工作2min,电能表转几圈?电能表也是转过40圈。都转40圈时,消耗的电能一样多。消耗一样多的电能,第一盏灯用4min第二盏灯用了2min,说明消耗电能的快慢不一样。
不能说“电能表转动越快;用电器消耗电能越多”,而是电能表转动得越快,用电器消耗电能越快;电能表转盘转动得越慢,用电器消耗电能越慢。
电能表铝盘转动的快慢不同,表示了用电器消耗电能的快慢不同。请同学们看课本,了解在物理学中用什么物理量来表示消耗电能的快慢。
物理学中用“电功率(electric power)”表示消耗电能的快慢,符号是“P”,单位是“瓦特”,简称“瓦”,单位符号是“W”,还有一个更大的单位是千瓦(kW),1kW=103W。
请同学们观察“小数据”,你能了解到一些什么信息呢?
这些都是家用电器的电功率,但有的不用接入家庭电路使用,装电池就行。空调的电功率较大,电扇的电功率较小,空调工作时,肯定比电风扇工作时电能表转得快。那我们能不能说空调比电风扇消耗得能量多?不能,还要看工作时间的长短。
老师还要补充一点,从空调到电扇这些家用电器都是在家庭电路中使用的,家庭电路的电压大家一定记得这些家电的额定电压是220V,列出的这些数据是家电在额定电压下工作时的电功率,叫做额定功率。不论是在家用电器还是工农业生产上的用电器,说明书或铭牌上都会标注用电器的电压值和电功率的值,那些就是用电器的额定电压和额定功率值。
同学们再来观察我们刚才实验用的两只灯泡的铭牌,说说你的理解。
“220V,15W”指的是电灯的额定工作电压是220V,额定功率是15W。
“220V,100W”说明这只灯泡额定电压是220V,额定功率是100W。谁能说明我们演示实验中哪只灯是第一次接入电路的?哪一只是第二次接入电路的?为什么?
“15W”的灯是第一次接入电路的,“100W”的灯是第二次被接入电路的。因为第一次电能表转盘转得较慢,电功率小,第二次电功率大。
谁能用电功率符号表示灯的电功率?可以请学生板演:P=15W,P=100W。
通过大家的努力,同学们已明白电功率是表示电流做功快慢的物理量,接着请大家来做判断。
例1:电流通过电扇工作1min,消耗的电能是2400J;电流通过洗衣机工作1min时消耗的电能是6000J;电流通过哪个用电器时电流做的功多?电流通过哪个用电器时做功快?为什么?
解答:洗衣机消耗电能6000J,电扇消耗电能2400J,所以电流通过洗衣机时,做的功多。又因为它们的工作时间相同,做功多的肯定做功快,所以洗衣机做功快。
例2:上题中,如果电风扇和洗衣机都消耗4000J的电能。电风扇要工作100s,洗衣机工作40s,哪台电器功率大?为什么?
解答:洗衣机的功率大。因为洗衣机和电扇消耗相同的电能,洗衣机用的时间短。
例3:某台电风扇和洗衣机,电风扇通电工作半小时,电流做功72000J;洗衣机通电工作2min,电流做功12000J。问:哪台电器消耗的电能多?哪台电器的功率较大?为什么?
解答:因为电风扇工作时电流做功是72000J,而洗衣机只有12000J,所以电风扇消耗的电能多。
哪台电器的功率大呢?引导同学们思考:时间相同时,可以比较谁消耗能量多;消耗能量相同时,可以比较谁用的时间短;时间和消耗能量都不相同时,该怎么办呢?
可以算电风扇2min消耗的电能,或者求洗衣机半小时消耗的电能。也可以看看洗衣机如果消耗72000J电能用多少时间或者看电扇消耗12000J电能用多长时间。还能比较它们各自工作1min消耗的电能。
刚才大家都想到了一些办法,主要是想让电扇和洗衣机用的时间相同比较消耗的能量,或者消耗能量相同比较时间。现在同学们能否计算它们各自工作1s消耗的电能呢?全体同学计算,请一名同学板演。
电风扇每秒消耗的电能:=40J/s
洗衣机每秒消耗的电能:=100J/s
根据计算结果,我们知道洗衣机的功率大。
我们统一用“用电器1s内消耗的电能”来表示用电器的功率,同学们把你刚才计算时的数字用表示它意义的符号代替。
------这就是功率的定义式。一定要注意各符号的意义及单位。
W——电流做的功(消耗的电能)——焦耳(J)
t——消耗这些电能所用时间——秒(s)
P——用电器的功率——瓦特(W)
公式在使用过程中单位要统一,只有用电器在1s内消耗的电能是1J时,其电功率才是1W。(1W=1J/s)
例4:某用电器20min消耗的电能是1kW·h.此用电器的功率是多少?
解:t=20 min=1200s
W=1 kW·h=3.6×106 J
所以 P= ==3×103W=3kW
2.“ 千瓦时”的来历
请同学们看课本了解“ kW·h”的来历,说说自己的理解。
功率的单位还可以用千瓦(kW),如果时间的单位取小时(h),由公式P=变形后得到W=Pt,这时电功W的单位就是“ kW·h”。
1kW·h就是功率为1kW的用电器使用1 h所消耗的电能。
例5:某电视机的电功率是250W,每天使用3h,一个月用电多少kW·h?(按30天计算)如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?
解:P=250 W=0.25kW
t=3h×30=90 h=3.24×105s
由P=得W=Pt
所以一个月内消耗电能是
W=Pt=0.25kW×90 h=22.5kW·h=8.1×107J
或W=Pt=250W×3.24×105s=8.1×107 J=22.5kW·h
kW和 kW·h是两个不同的物理量的单位,一定要注意区分.3.额定功率
就像我们刚才了解的,用电器正常工作时的电压叫做额定电压。用电器在额定电压下工作时的电功率,叫做额定功率。我们一般看到的用电器的铭牌上就会标注着这个用电器的额定电压和额定功率。
用电器在额定电压下才能正常工作,当实际电压高于或低于额定电压时都会影响用电器的使用寿命。
4.电功率的测量
同学们已经掌握了电能、电功率的知识,了解了它们之间的区别和联系,在上节课中也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少。电功率能不能测量,该如何测量呢?
是不是有“功率表”的仪表,接入电路后,直接测量功率?要是有就非常便利了。现在只有钟表和电路中连着的电能表,要让同学们帮助我测我家电视的电功率,能行吗?大家仔细观察电功率定义式:P=,想一想。
因为P=,只要能测出电视机消耗的电能和消耗电能所用时间,就能算出它的电功率。
理论依据已经有了,那么具体怎么操作呢?先记下电能表的示数,然后让电视机工作。工作一段时间后,再记录电能表的示数,记住工作了多长时间,将单位统一,利用P=做计算就可以了。
电视机工作时,冰箱启动了,还有一盏灯亮着,这样测准吗?所以测量时,其他电器必须关掉,只能让电视机工作,测出来的才是电视机消耗的电能。
这样操作到底可不可行,希望同学们回去自己试验,并能找出说明书,对照测量是否准确。
现在我们学习另一种测量电功率的办法。同学们自学课本上“电功率的测量”。这种测量方法的测量依据或者说测量原理是什么呢?
测量原理就是公式。根据此公式只要用电压表测出用电器两端电压,用电流表测出流过用电器的电流,就能算出电功率。
提醒同学们一定要注意符号的意义和单位,公式中电流、电压、功率的单位都只能用安培、伏特和瓦特。两个公式P=、P=IU,都可以计算电功率。但P=UI只适用“电”功率,而P=是功率的一般定义式,其他的功率也是适用的。
例6:某家庭节能灯的额定功率为11W,使用时通过的电流是多少毫安?
解:家庭电路电压U=220V;P=11W
由P=IU得I==0.05A=50mA
三、小结
四、板书设计
《电功率》说 课 稿
各位评委、老师:
大家好,我说课的题目是《电功率》,它是人教版九年级第十八章第二节的内容。下面我将从教材、教法、教学过程及教学反思等四大方面来说明我对本节课的教学设计:
一、教材分析
《电功率》是继电流、电阻、电压、电能之后学生学习的又一个电学基本概念。本节内容,既是对电能知识学习的深化和具体化,又为本章第三节实验“测量小灯泡的电功率”和第五节“电功率和安全用电”的学习作理论上的准备,而且它是生活中用电器铭牌上一个重要的指标,在生产和生活实际中也有广泛的应用,对学生今后体验生活意义重大。本节具有承前启后的重要作用。
[教学目标] 1.知识与技能:知道电功率定义、公式、单位,会用电功率公式P=w/t进行简单的计算,能初步运用所学的知识解决简单的电功率问题。
2.过程和方法:观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的科学探究能力。
3.情感态度与价值观:培养学生细心观察周围事物的能力,使学生懂得科学就在我们身边;关心日常生活中各种用电器功率的大小,形成节约用电的意识和习惯。
[教学重点] 理解电功率的物理意义,掌握电功率定义、公式、单位,会用电功率公式P=w/t进行简单的计算,能初步运用所学的知识解决简单的电功率问题。
[教学难点] 能综合运用所学过的知识解决简单的电功率问题。
二、教法分析 [学情分析] 根据我校的教学具体情况,也为了利用好教材中的资源,又使学生顺利完成体验过程,提前一个星期布置学生双休日到家电商城或家电维修部或到同学家里去认识各种家电,并观察和记录各种家电的铭牌,对不了解其意义的参数请教家电销售人员和维修人员。(设计意图:让学生深入社会、深入生活,通过从生活到物理的认识过程,激发学生的求知欲,从而培养学生的探索精神和实践能力,改革以书本为主,实验为辅的教学模式,提倡多样化的学习方式。)
[教学用具] 简易家庭电路示教板、两种不同规格灯泡及多媒体课件。[教学流程] 创设情景、引入新课→合作探究,学习新知→例题讲解,巩固体验→学生总结,体验心得→布置作业,巩固提高
[教法学法] 教法:谈话法、讲解法 学法:观察法、合作交流法
三、教学过程
第一环节:创设情景,引入新课(本环节教学大约5分钟)引导学生观察演示实验,鼓励学生发现问题。
让学生观察演示实验电能表转动的快慢情况,发现电能表上的铝盘转动有时急匆匆,有时慢悠悠。细心的同学可能会发现,在使用一只普通灯泡时,铝盘转的慢,而使用大功率灯泡时,铝盘转得快!让学生交流,提出问题,引入新课。
(设计意图:用演示实验引起学生的注意,培养学生的观察能力,鼓励学生发现问题,激发学生学习的兴趣,铸就良好的开端。)
第二环节:合作探究,学习新知(本环节教学大约20分钟)活动一:自主讨论,认识定义
1、通过看课件讨论和引导学生得出电功率的定义和公式及单位进率: 投影:电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
启发:如何来比较不同用电器做功的快慢呢?(应引导学生得出:可以让时间相等,看消耗电能多少;或者让其消耗电能相等,看所用时间的多少;只要说出大体意思即可,关键是让学生真正理解使用控制变量法。)
得出:电功率大小等于用电器在1秒时间内所消耗的电能。
2、提问:如何计算电功率的大小?
学生分小组讨论,归纳总结,各小组推荐同学回答,由学生导出电功率的计算公式。(设计意图:通过小组合作学习,培养学生自主学习能力和归纳能力。)活动二:解决问题。
投影:告诉学生:PZ220-100中的100就是电功率是100W,它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J。学生回答25W的意义。
谈话:正是因为100W的灯泡比25W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多,所以转化为内能(光能)的能量也就多,这就是为什么100W的灯泡比25W的灯泡亮的原因。
(设计意图:使学生感受科学就在我们身边)
活动三:阅读资料,理解概念
让学生看书本上42页的小资料,请学生读出某个用电器的功率,并回答:①各家用电器的电功率相同吗?②谁的电功率最小?③谁的电功率最大?引导出单位 千瓦(KW)指出 1kW=103W
(设计意图:从现象中认识意义,讨论问题环环紧扣,层层深入。初学者常常会认为电功率大的用电器消耗的电能一定多,这样设计可让学生在纠正错误中深刻理解电功率的概念。并为下面千瓦时学习做铺垫。)
活动四:单位比较,明确概念
<讨论>:(1)功率为1千瓦的电热水壶,正常工作1小时,它消耗的电能是多少?(2)如果P用千瓦作单位,t用小时作单位,则W的单位是什么? 学生板演,教师巡回指导
(设计意图:培养学生的推导能力,理顺各单位的关系,有利于知识的掌握。并且明确所求的是W电能!)
引导得出:“千瓦时” 的来历
活动四:习题讲解,巩固概念
投影:1.某电视机的电功率是250瓦,每天使用3小时,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)
1.某电视机的电功率是250瓦,每天使用3小时,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)
引导学生思考:已知什么量?要求什么量?选择的公式?电能的单位是什么?要选那一套单位来运算?
学生自主完成问题。
2、我们教室使用规格40W的日光灯,由于同学们注意节约用电,平均每天少开半小时,那么 1 个月(按 30 天计)一盏灯可以节约电多少千瓦时?我们教室一个月可节约电多少千瓦时?
引导学生区别感悟:千瓦时与千瓦。
千瓦时是电功和电能的单位。
而千瓦、瓦是电功率的单位。
学生练习,教师辅导。
(设计意图:通过练习,巩固电功率的概念,鼓励学生根据计算结果发现问题,同时让学生学以致用,并帮助学生养成有理有据、严密认真解决物理问题的习惯。)
第三环节:习题讲解,巩固体验(本环节教学大约5分钟)
为了巩固电功率的概念,我设计了一组程序题,通过这组由浅入深的形成性练习,使学生对电功率的概念有了更深的理解,同时让学生学以致用。
第四环节:学生总结,体验心得(本环节教学大约3分钟)
小结中我充分体现了学生的主体地位,引导学生从知识、方法、思想三个方面总结,这样,既强化了所学的知识,又培养了学生用精练的物理语言进行归纳和概括的能力。
第五环节:布置作业,巩固提高(本环节教学大约3分钟)在完成第四个环节的教学后,本节课的新课教学任务基本完成。学生可以根据小习题练习检查本节课的收获,体验学习的快乐。之后老师动员学生收集家里的电冰箱、电熨斗、电视机、电风扇、微波炉、洗衣机等用电器的铭牌,了解它们的额定电压和额定功率(STS活动),再一次激发学生的学习热情。
教学反思:
这节课内容较多,概念较多,是以后学习的关键章节,起着非常重要的作用,所以我感到:
1.上课的节奏尽量加快。
2.对公式、原理的理解多通过训练解决。设置课堂的习题不要太难,重在对公式的应用,并让学生熟悉公式的单位换算即可,更多的习题可以放在后面进行,对数值的设计也应以巧数为主,不涉及过难、过深的纯数学式的计算,以节约课堂时间。
3.注意让学生多动手,在学生动手计算时发现一些共性的问题,统一解决,以提高课堂效率。
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