《第十二章 电能 能量守恒定律 学习活动一:电功和电功率--高二上学期物理人教版(2019)必修第三册.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十二章 电能 能量守恒定律 学习活动一:电功和电功率--高二上学期物理人教版(2019)必修第三册.docx(6页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十二章电能 能量守恒定律学习活动一:电功和电功率课堂教学:【任务情境】表1是小明同学家里部分的电器消耗的功率以及每天工作的时间,你能帮助他算算这些电器每天消耗多少电能吗?表1.部分用电器消耗的功率及每天工作的时间【学习任务一】知道常见用电器的能量转化,知道电能转化通过电流做功来实现。教师活动:播放常见用电器的图片,组织学生交流不同用电器能量转化情况。提问1:电流流过电炉、电池、电风扇时能量如何转化?用电器工作时能量转化有什么特点?预测学生回答:电能转化成热能、电能转化成化学能、电能转化为机械能和热能。用电器工作时,电能转化为其他形式的能。提问2:如何实现电能转化为其他形式的能?预测学生回答:
2、通过电流做功来实现。【学习任务二】分析情境,探究电流做功的本质是什么?寻找电流做功的表达式。教师活动:根据情境组织学生交流与讨论。情境一:图1表示一段电路,电荷在从左向右的做定向移动,产生电流为I,它们经过这段电路所用的时间为t。图1.电路中电荷定向移动的示意图提问1:导线中产生电流的原因是什么?预测学生回答:导线两端有电势差,形成一个恒定的电场,导线中的自由电子在恒定电场中受到静电力的作用,所以从左到右定向移动,产生电流。提问2:为什么用电器工作时,电能减小,其他形式的能增加?预测学生回答:导体中的自由电荷在静电力的作用下,沿着静电力的方向做定向移动,静电力做正功,电势能减少,其他形式的能增
3、加。提问3:在这段时间内,通过这段电路任意截面积的电荷量是多少?预测学生回答:q=It提问4:如果这段电路两端的电势差是U,则静电力做的功是多少?预测学生回答:W=qU=UItW=qU=UIt提问5:结合以上问题,请讨论电流做功的本质是什么?预测学生回答:电流做功的本质是导体中的自由电荷受到恒定电场的静电力在做功。教师总结:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力所做的功,就叫做电流所做的功,简称电功。电功W(J)等于这段电路两端的电压U(V)、电流I(A)、时间t(s)三者的乘积,此公式适用于不随时间变化的恒定电流做的功。提问6:对于纯电阻电路,电压、电流、电阻之间的关系是什么?如何运用其来表示电
4、功?预测学生回答:U=IR,教师总结:在电功的计算过程中,对于纯电阻电路可以结合题目要求,选择多种公式进行求解。【学习任务三】知道电功率的物理意义,理解额定功率和实际功率的区别。情境二:小明在商场看到两种规格的电水壶,他想选择一个烧水比较快的水壶,他应该参考水壶铭牌上的哪个物理量呢?为什么?教师组织学生讨论和分享情境2学生分享:烧相同的水,需要的能量相同,需要有相同的电能转化成水的内能,即电流需要做相同的功,所用时间短,说明电流做功比较快。电流做的功和做功时间的比值,即单位时间内电流做的功,就可以描述电流做功的快慢。学生总结:电功和时间的比值叫做电功率P,单位是瓦特(W),公式,电功率是来描述
5、电流做功快慢的物理量。所以可以参考用电器铭牌上“功率”这个物理量。提问:用电器接入电路实际工作时,它的电压一定等于额定电压吗?它的电功率一定等于额定功率吗?为什么?预测学生回答:不一定,铭牌标注的是在220V额定电压下正常工作的电功率,实际工作过程中受电压的影响,实际功率可以低于额定功率。学生总结:为了保证用电安全,实际功率一般小于等于额定功率。【学习小结】组织学生回答任务情境中的问题,观看电功率飞奔的特斯拉汽车参考答案:W=P1t1+P2t2+P3t3+P4t4+P5t5=6080J【学习评价自测】1.把标有“6V6W”的L1灯和标有“6V3W”的L2灯串联,接在6V的电源上,则()A.两灯
6、一样亮B.L1比L2亮C.L1比L2暗D.两灯都能正常发光答案:C解析:标有“6V,6W”的L1灯和标有“6V,3W”,根据公式,L1灯的电阻小于L2灯的电阻;两个灯泡串联时,再根据P=I2R,L1比L2功率小,故L1比L2暗,但两个等都没有达到额定功率;故C正确。2.“220V100W”的灯泡正常工作时的电阻是多少?若把这只灯泡接到110V的电源上,灯泡的实际电功率为多少?正常工作10分钟消耗电能多少?答案:25W,60000J解析:P=UI=U2R,灯丝的电阻:;当灯泡两端电压为110V时,灯泡消耗的实际功率:。答:灯泡正常工作时的电阻484;把这只灯泡接到110V的电源上,灯泡的实际电功率为25W,W=Pt=60000J学科网(北京)股份有限公司