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1、学习必备欢迎下载第九章 电功和电功率第四节 关于电功率的计算( 一) 教学目的1. 会根据用电器的额定电压、 额定功率算出用电器正常工作时的电流和用电器的电阻。2. 理解计算实际功率的思路。3. 培养学生审题能力和初步综合运用学过的电学知识解题的能力。( 二) 教具220V 25W、220V 60W的灯泡各一个。( 三) 教学过程1. 复习引入新课问：（ 1）欧姆定律的内容是什么？（2）串联电路的电流、电压、电阻有什么特点？（3）什么叫电功？什么叫电功率？（4）用电器在什么情况下正常工作？（5）实际功率和额定功率之间有什么关系？2. 进行新课例 1：课本中的例题1。请两位同学上黑板做， 一位同
2、学求 PZ220-25 灯泡的电流和电阻， 另一位同学求另一盏灯。其他同学同时在课堂作业本上解此题。 然后讲评两个同学的解题过程。师生共同推导出电阻的表达式R = U额2额，用它比较两灯电阻的大小，再让学生传看这两只灯，观察比较它们灯丝的粗细。例题小结：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习必备欢迎下载 若已知用电器的额定状态，可求出用电器正常工作时的电流I=P额U额和用电器的电阻 R = U额2额。( 一般地说，应当把用电器上所标明的额定条件，理解为给出了用电器的电阻。不考虑温度对电阻的影响。) 额定电压相同的灯泡
3、，额定功率大的灯泡电阻小，灯丝粗。分析：当电灯两端电压发生变化时，可认为灯丝的电阻没有改变，根据欧姆定律I=U/R 可知， I 随 U的变化而变化，所以灯泡实际发出的功率也变化。解题思路：根据额定状态求出灯泡的电阻。根据 I=U/R 求出灯泡在新电压上的电流。根据 P=UI求出新电压下的功率。请两位同学上黑板分别算出灯泡在210 伏和 230 伏电压下的功率 P1和 P2，其他同学在课堂作业本上解此题。讨论：本题还有没有其他解法？学生回答，教师指出： 用比例法 P1P额 = U12U额2求 P1较为方便。例题小结： 用电器的实际功率是随着它两端的实际电压的改变而改变的；求实际功率的思路。例 3
4、：将灯 L1(PZ220-25) 和灯 L2 (PZ220-60) 并联接在 220伏的电压上，哪盏灯泡亮？为什么？若将它们串联接在220 伏的电路上，哪盏灯泡亮些？为什么？分析：要判断两灯的亮与暗，只要比较二灯的实际功率大小就可以了。解：并联时，每盏灯的实际电压均为220 伏，则其实际功率就等于灯的额定功率，因此可直接判断出灯L1比灯 L1亮。串联时，因每盏灯两端的电压均小于220 伏，所以两灯均不能正常发光， 根据例1 的结果知道，灯L1的电阻 R1大于灯 L2的电阻 R2，又因为两盏灯串联，所以通过它们的电流一样大。因此可根据P = UI = I2R判断出 P1P2，L1这盏灯亮些。例题
5、小结：在并联电路中，电阻大的用电器消耗电功率小；在串联电路中，电阻大的用电器消耗的电功率大。例 4：标有 6V 3W的小灯泡能不能直接接到9 伏的电源上？若要使小灯泡接上后正常发光，应怎么办？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习必备欢迎下载分析：学生根据已有的知识不难判断，因为 9 伏已大于灯泡的额定电压6 伏，如果直接接上去，因实际功率比额定功率大得多， 灯泡会烧坏，所以不能直接接入。若要接，应和灯泡串联一个电阻R再接入，让电阻 R分担 3 伏的电压。解：不能直接接入。应和一个阻值是R的电阻串联后再接入。I =
6、I额 = P额/ U额 = 3 瓦/6 伏 = 0.5安。R = （U - U额）/ I = (9伏 - 6伏)/0.5安=6欧。讨论此题还有哪些方法求R。例题小结：当加在用电器两端的实际电压比额定电压大许多时，用电器可能会烧坏，应和它串联一个电阻再接入。3. 小结由以上四题可知 : (1) 已知用电器的额定电压和功率, 可根据 I额 = P额/ U额、R额= U额2求出它的正常工作电流和电阻。(2) 用电器的实际功率随着它两端的实际电压的改变而改变，若知道用电器的电阻，可根据P= U额2R额求出用电器的实际功率或根据P实P额 = U实2U额2求实际功率。(3) 判断用电器能不能接到某一电源(
7、或电路 ) 上，要把加在用电器两端的实际电压和它的额定电压作个比较。若U实=U额，能接，且 P实=P额，用电器正常；若U实U额，能接，但 P实U额，用电器应和一只电阻串联后再接到电源( 或电路 ) 上。所以用电器安全工作的条件是加在它两端的电压的实际值不能超过它的额定值。( 四) 说明1. 对于基础不够好的学生，若时间偏紧，例3 可不讲。2. 在分析例 2 时，要强调 I 随 U的变化而变化。 解此题时注意学生中可能出现的两种错误： (1) 若加在灯泡两端的电压，不等于额定电压，而此时的实际功率不等于额定功率，学生仍用I实 = P额/ U实算出通过灯泡的电流。 (2) 使用 P实 = I实U实
8、，错把额定电压下的电流强度I额当成 I实代入计算 P实。所以，对于较差的学生让他们用公式P实 = U实2/ R来计算实际功率较好。第五节 焦耳定律精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习必备欢迎下载( 一) 教学目的1. 知道电流的热效应。2. 在观察实验的基础上引出焦耳定律。3. 理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。( 二) 教具如图 9-6 的实验装置一套 (比课本上图 9-7 的实验装置多用一个瓶和一块电流表)。( 三) 教学过程1. 引入新课问：(1) 灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
9、(2) 电风扇使用一段时间后， 用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生回答：发烫。是电流的热效应。再通过课本本节开始的 ？ 和图 9-6，引入新课。2. 进行新课：(1) 演示实验：介绍如图 9-6 的实验装置，告诉学生 RARB，RB= RC，通电后，IA= IB，IBIC(从电流表的示数可知道I 的数值 ) 。问：该实验的目的是什么？( 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关) 问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。 电流产生的热量越多， 液面就会上升得越高
10、。 我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：hChAhB。分析：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学习必备欢迎下载问：比较 A、B两瓶，什么相同？ (I 、t相同)，什么不同？ (R不同，RARB；玻璃管中煤油上升的高度不同，hAhB)，说明什么？引导学生回答： 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大， 电流产生的热量越多。问：比较 B、C两瓶，同上问 (略)。引导学生回答： 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大， 电流产生的热量越多，教师指
11、出：进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。问：上述实验中，若通电时间越长，瓶中煤油上升得将会怎样？( 学生回答：越高) 引导学生回答： 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长， 电流产生的热量越多。(2) 师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式： Q = I2Rt。单位：I- 安，R- 欧，t- 秒，Q- 焦。注意：焦耳定律是实验定律， 在此可向学生讲一些焦耳的故事，以激发学生勤奋学习，不怕困难，勇于攀登的精神。(3) 根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电
12、流做的功全部用来产生热量即Q = W, 又W = UIt ，根据欧姆定律 U = IR ，Q = W = U It = I2Rt。(4) 指出：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q = W = UI t = Pt = U2/R t来计算热量。(5) 例题：例 1：课本中的例题，解此题也可直接用Q = U2/ R t 进行计算。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习必备欢迎下载例 2： 某导体的电阻是 2 欧， 当 1 安的电流通过时， 1 分钟产生的热量是多少焦？例 3： 一只220V
13、 45W 的电烙铁，在额定电压下使用， 每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？(6) 讨论： ( 先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳) 课文前面 ？ 中的为什么 觉察不出和灯相连的电线发热。分析：因为电线和灯串联， 通过它们的电流是一样大， 又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q = I2Rt 可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。课文前面 ？ 中的和电炉相连的电线为什么显著发热？分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热
14、量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。讨论课本本节中的 想想议议 ，让学生自己说。讨论小结：应用公式解释判断问题时，必须注意条件。3. 小结：略。( 四) 说明1. 研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2 两次实验同时进行。闭合开关后，让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况( 在课前就把实验电路连好)，这样，可以把更多的时间花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上。2. Q=W 只对纯电阻电路 ( 如灯泡、电炉等 ) 适用，对非纯电阻电路 (如含电动机的电路) 不适用，这一点要向学生交等清楚。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页