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第十六章 电流做功与电功率
第二节 电流做功的快慢
第1课时 认识电功率
物理观念
知道什么是电功率,知道电功率的单位;
2.知道电功率和电压、电流的关系。
科学思维
1.通过探究式实验认识电功率与电流和电压的关系;
2.通过实验定性分析判断影响电流做功快慢的因素。
科学探究
1.经历科学探究电功率大小的过程,掌握科学探究的方法;
2.通过实验,探究影响电流做功快慢的因素。
科学态度与责任
1.关注用电器在生活中的应用,培养关注生活与环境的品质;
2.参与实验探究,培养学生动手动脑的能力,激发学习兴趣和对科学的求知欲,乐于探究的精神品质。
难点
重点
学习目标
电力机车拖动列车行驶
电动自行车在平直公路上行驶
电力机车和电动自行车做功的快慢不同。
它们都是用电流在做功,它们做功的快慢相同吗?
导入新知
我们在日常的生活在中,为了节约电能,一般会选用哪个灯泡?
但为了在照明时足够明亮,要选用哪个灯泡?
你的依据是什么?
220 V 15 W
220 V 60 W
220 V 100 W
我们经常提到某一用电器是多少“瓦”,它是描述用电器性能的一个怎样的参数?平时我们说这个电器是多少瓦的,这是什么意思呢?
三个灯泡都正常发光时,哪一个灯泡较亮?你的依据是什么?
电功率就是表示电流做功的快慢的物理量,用P 表示。
将三个灯泡同时都接入照明电路中,观察它们的亮度,电流通过它们做功,相同时间内做的功一样多吗?
220 V 15 W
220 V 60 W
220 V 100 W
三个灯泡在相同时间内做功不同。
任务一、认识电流做功有快慢
讲解新知
根据上节课的探究结果:W=UIt,猜想电流做功的快慢与哪些因素有关?
为了验证自己的猜想是否正确,应该运用怎样的实验方法去进行探究?
电流做功的快慢可能与电压和电流有关。
控制变量法。
任务二、探究影响电流做功快慢的因素
实验探究
设计实验并进行探究
(注意:明确运用控制变量法,控制哪些变量?如何控制?)
记录实验数据并展示实验现象和数据,交流讨论分析得出结论:
任务二、探究影响电流做功快慢的因素
(1)电流相同时,电压越大,做功越快;
(2)电压相同时,电流越大,做功越快;
(1)根据甲探究实验:两个烧瓶中的煤油质量和初温都相同,两电阻丝串联,通过它们的电流相同,R1>R2,可以看到R1两端的电压大,R1所在的烧瓶中的煤油的温度升高的快,表明电流做功快,认知电功率与电压有关;
分析图甲的实验现象和探究数据得出结论:电功率与电压有关,电压越大,做功越快。
任务二、探究影响电流做功快慢的因素
理论分析推理
(2)根据乙探究实验:两个烧瓶中的煤油质量和初温都相同,两电阻丝并联,它们两端的电压相同,R1>R2,可以看到通过R2的电流大,R2所在的烧瓶中的煤油的温度升高的快,表明电流做功快。
分析图乙的实验现象和探究数据得出结论:电功率与电流有关,电流越大,做功越快。
任务二、探究影响电流做功快慢的因素
影响电功率的大小的因素是电压和电流。
任务二、探究影响电流做功快慢的因素
结论
1.电功率的物理意义是怎样的?
2.电功率是如何定义的?
3.电功率的计算公式是怎样的?
4.电功率的单位是什么?
自主阅读
任务三、认知电功率
由W=UIt和P= 可知:P= = =UI;
所以理论上,电功率的大小等于用电器两端的电压和通过用电器的电流的乘积。即说明电功率与电压和电流有关,印证了实验探究的正确。
适用条件:对于P=UI,一切电路都是普遍使用的;
从电功率公式P=UI及欧姆定律公式I= 分析:
功率与电流和电阻的关系:P=I2R;
功率与电压和电阻的关系:P= 。
引导学生分析认知这两个公式仅适用于纯电阻电路。
任务三、认知电功率
一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电5 000 kW · h 的时候,手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是 500 瓦的,也就是 0.5 千瓦,这个工厂节省的电力可以开动 10 000 个这样的电吹风”。这位记者错在哪里
学以致用
这位记者的说法混淆了电能和电功率的概念。
任务三、认知电功率
电功率
推导式—P=UI,P=I2R, P=
定义—电流所做的功与所用时间之比
定义式—P=
单位—瓦 (W) 、 千瓦 (kW)
物理意义—表示电流做功快慢
归纳新知
电功率是用来表示______________________的物理量,物理学中把______________________________________叫做电功率,其定义式是___________,单位是_________。
完成同样多的电功,电功率大的用电器所用的时间_________;在相同的时间内,电功率大的用电器电流做功_________。
电流做功快慢
单位时间内所做的功与所用时间之比
W
少
多
课堂练习
3.以下单位中不是电功率单位的是( )
A.kW B.J/s C.kW·h D.V·A
4.下列关于电功率的说法中正确的是( )
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功效率高低的物理量
C.电功率是反映电流做功快慢的物理量
D.电功率是反映电能转化为其他形式能的物理量
C
C
5.接在电路中的两个用电器,电功率大的( )
A.消耗的电能一定多
B.通过的电流一定大
C.电流做功一定快
D.两端的电压一定大
C
6.两个等值电阻的阻值分别为R1=6 Ω,R2=3Ω,把它们串联接
入电路中,通过它们的电流I1:I2=________,它们两端的电压
U1:U2=________,它们消耗的电功率P1:P2=________;把它
们并联接入电路中,通过它们的电流I1′:I2′=_______,它们两
端的电压U1′:U2′=_______,它们消耗的电功率P1′:P2′=
_________。
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