2-5 电功率 教学设计

电功率
1教学目标
1．理解用电器的作用是把电能转化为其他形式的能，会计算电流所做的功与电功率．
2．知道纯电阻电路与非纯电阻电路的区别，会根据焦耳定律计算用电器产生的电热．
3．理解闭合电路的功率，进一步体会能量守恒定律的意义和普适性.
2重点难点
纯电阻与非纯电阻用电器的电功和电热的区别。
闭合电路的功率关系。
3教学过程
3.1
第一学时
3.1.1教学目标
1．理解用电器的作用是把电能转化为其他形式的能，会计算电流所做的功与电功率．
2．知道纯电阻电路与非纯电阻电路的区别，会根据焦耳定律计算用电器产生的电热．
3.1.2学时重点
电功、电、电功率、热功率的计算
闭合电路的功率关系
3.1.3学时难点
纯电阻与非纯电阻用电器的电功和电热的区别。
闭合电路的功率关系。
3.1.4教学活动
活动1【讲授】电功率
一、新课引入
用电器是用电来工作的器具，它们共同的特点是要消耗电能，消耗的电能就会转化为其它形式的能，比如内能、机械能、化学能等。这个过程是怎么实现的呢？
在导体两端加上电压，导体内就建立了电场，电场力在推动自由电子定向移动中要做功．
电子的定向移动形成电流。所以也可以说用电器消耗电能靠电流做功来完成。
电流：单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫做电流。表达式
电功：设导体两端的电压为U，通过导体横截面的电量为q，
电场力所做的功
为
或
单位：焦耳（J）
想一想：为什么100W的灯泡比60W的灯泡亮？
电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率
表达式
单位
为什么有些用电器通电后会发热呢？
——当电流流过导体时，自由电子与金属中的正离子会发生碰撞，电能会转化为内能。
Q=W=
由
U=IR
Q=
（焦耳定律）
热功率
练习1：规格为“220V，1000W”的电炉，求：
（1）电炉正常工作时，通过电阻丝的电流
？
（2）1S内电流做的功？
（3）1S内产生的焦耳热
练习2：P56书本例题.
问：1、电动机消耗的电能远大于电阻上的焦耳热，为什么？
2、回答讨论与交流
练习3:如这台电动机的额定电压为220V,线圈的电阻为0.4
Ω,在额定电压下通过的电流为50A,则在额定电压下输入给电动机的电功率 消耗的热功率
小结
物理量
纯电阻电路
非纯电阻电路（电动机等）
能量转化
电功电热关糸
电功率、热功率
欧姆定律（适用与否）
消耗电功率
变式训练1一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R.设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同的时间内，下列说法中错误的是(
)
A．电炉和电动机产生的电热相等
B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C．电炉两端电压小于电动机两端电压
D．电炉和电动机两端电压相等
变式训练2、一台电风扇的额定功率为60
W，内电阻为2
Ω，把它接在220
V的电压下正常运转，求：
(1)电风扇正常运转时，通过它的电流多大？每秒钟有多少电能转化为机械能？
(2)若接上电源后，电风扇因故不能转动，这时通过它的电流多大？电风扇实际消耗的电功率多大？此时会发生什么问题？
小结：
3.2
第二学时
3.2.1教学目标
理解闭合电路的功率，进一步体会能量守恒定律的意义和普适性.
3.2.2学时重点
闭合电路的功率关系
3.2.3学时难点
闭合电路的功率关系
3.2.4教学活动
活动1【讲授】电功率
由闭合电路欧姆定律知：E=U外+U内
得：IE=IU外+IU内此式反映了闭合电路中的能量转化关系。
其中：
IE——表示电源提供的电功率（电源的总功率）
也可以表示为
（用电动势与电阻表示）
IU外——表示外电路消耗的电功率（电源的输出功率）
也可以表示为
（用电动势与电阻表示）
IU内——表示内电路消耗的电功率（电源的消耗功率）
也可以表示为
（用电动势与电阻表示）
想一想：1.电源的效率怎么计算？
2.电源的输出功率什么时候最大？
练习：1(双选)如图所示，已知电源的内阻为r，外电路的固定电阻R0＝r，可变电阻Rx的总阻值为2r.闭合开关S，当Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中(
)
[www.]
A．电源的总功率保持不变
B．Rx消耗的功率减小
C．电源内消耗的功率增大
D．R0消耗的功率减小
2.一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时(
).
(A)每秒消耗10kw电能
(B)每秒对外做10kw功
(C)每秒消耗10kJ电能
(D)每秒对外做10kJ功
[E:\2012刘强波\2011年新高中同步\物理\粤物物理选修3-1\190.TIF]
3.有一起重用的直流电动机，如图所示，其内阻r＝0.8
Ω，线路电阻R＝10
Ω，电源电压U＝150
V，电压表示数为110
V，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入到电动机的功率P入；
(3)电动机的发热功率P热、，电动机的机械功率P机．
（4）电动机的效率
课后拓展
如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量等于50
kg，电源提供的电压等于110
V，不计各处摩擦．当电动机以v＝0.90
m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流是5
A，则电动机线圈的内阻多大？(g取10
m/s2)
5．一台直流电动机的额定电压U，额定功率为P，电动机电枢线圈电阻为R，电动机正常工作时的电流强度为I，则下列判断正确的是(　　)
A．I＝U/R
B．I＝P/U
C．I＞U/R
D．I＞P/U
（双选）在如图所示的图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图象可知(　　)
[E:\2012刘强波\2011年新高中同步\物理\粤物物理选修3-1\195.TIF]
A．电源的电动势为3
V，内阻为0.5
Ω
B．电阻R的阻值为2
Ω
C．电源的输出功率为2
W
D．电源的效率为66.7
%