第十六章 电流做功与电功率
第一节 电流做功 第2课时
1.进一步巩固电流做功与电压 ,电流和通电时间的关系。
2.会使用电功的计算公式计算相关的电功问题。
3.会运用物理知识解决简单的电功问题。
【重点】电功的计算
【难点】在串联电路和并联电路中总结电功的规律
1.电流做功的实质是消耗电能转化为其他形式的能,所以电流做的功 消耗的电能.
2. 用________测量电流做的功,它的读数
的单位是__________。
3. 计算电功的公式为_______,其变形公式
有______、_______和_________。
4.结合欧姆定律和电功公式,推导出的电功公式有__ _和______.
知识点1:电功的公式
计算电功的公式 ,其中各量的单位: 、 、 、 。
【例1】关于电功,下列说法中正确的是( )
A.用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多
B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多
C.用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多
D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
【变式练习】
1.在如图中,导体A、B是由同种材料做成的,A、B等长,但A比B 的横截面积大,当开关闭合后,在相同时间内,下列说法正确的是( )
A.电流通过A、B所做的功是WA>WB
B.电流通过A、B所做的功是WAC.电流通过A、B所做的功是WA=WB
D.无法比较电流通过A、B时所做功的多少
知识点2:电功的计算
看课本P118小结:
电流做功的实质:电流通过某用电器做多少功,就有多少电能消耗转化为
,因此求电流做功多少、消耗多少电能是一样的;
知道某用电器中IUR中的任意两个量和通电时间,都可以计算电功,公式为:
、 、 .
【例2】微波炉工作时通过的电流是3A,小明的妈妈用微波炉热菜10min消耗了多少电能?
【变式练习】
2.一用电器连接在电路中,正常工作时通过它的电流为0.3A,在6min内消耗的电能为23760J,则加在用电器两端的电压为多大?
【例3】有两个电阻R1、R2,R1=6Ω、R2=12Ω,串联后接到18V的电源上,通电5min,求:
(1)电流通过R1和R2做的功分别为多少?
(2)电流做的总功为多少?
【例4】电阻R1=20Ω,R2=30Ω,把它们并联在电路中,通过R1的电流为0.3A。通电20S,求:
(1)消耗在R1上的电能为多少J?
(2)消耗在R2上的电能为多少J?
(3)消耗的总电能为多少J?
【变式练习】
3.两个电阻器并联在电路里,已知电阻值R1>R2。闭合电键后,电流的大小是I1________I2,在相等时间内,电流通过两个电阻做的功是W1________W2。(填等于、大于或小于)。
【网络构建】
【规律总结】
串联电路中:,;
并联电路中:,;
见当堂达标题
第十六章 电流做功与电功率
电流做功 第2课时
1.某导体两端的电压是6V,导体的电阻为10Ω,在1min内通过导体的电流做的功为_____J.
2.一个电炉,正常工作时的电阻为80Ω,接在照明电路中,电流做功为72600J时,这个电炉工作的时间是_________.
3.L1、L2串联,R1>R2,相同时间内电流通过 灯做的功多;并联时____灯做的功多。
4.在R1和R2 (R1:R2=3:2) 相串联的电路中,
I1∶I2=____ __;U1∶U2=__ __ __;
W1∶W2=__ ____.
5.在R1和R2相并联(R1:R2=3:2)的电路中,
U1∶U2=_ _ ___;I1∶I2=______ ;
W1∶W2=___ ___.
6.两个电热器的电阻之比为3∶5,把它们串联起来,在相同的时间内它们消耗的电能之比是( )
A.3∶5 B.5∶3
C.1∶1 D.9∶25
7.两条电阻丝的电阻之比是1∶2,通过的电流之比是3∶1,要消耗相同的电能,它们通电的时间之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.9∶2 D.2∶9
8.一个电热器接在照明电路里,它的电阻为44Ω,求通过电热器的电流每分钟做功多少J?
9. 如图所示的电路中,电源电压恒为24 V,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω 3 A”字样。闭合开关S后,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)此时电阻R1两端的电压U1;
(2)此时电阻R2的电阻值;
(3)2 min时间内电阻R2上消耗的电能。
10.如图所示电路中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知,电源电压为6V。开关闭合后两灯均发光,电流表读数为0.9A;若把L1取下,L2仍发光,电流表读数变为0.3A。
(1) L1和L2是并联还是串联?
(2)取下L1后,5s内L2消耗多少电能?
(3) L1的电阻多大?
第十六章 电流做功与电功率
电流做功 第2课时
1.216
2.120s
3.L1 L2
4.1∶1 3:2 3:2
5. 1∶1 2:3 2:3
6.A
7.D
8.66000J
9.(1) U1=IR1=0.3 A×20Ω=6 V
(2)
(3)W=I2R2t=(0.3 A)2×60Ω×120s=648 J
10. 1)L1与L2是并联,通过L2电流为0.3A,通过L1电流为0.6A;
(2)W2=UI2t=6V×0.3A×5s=9J;
(3)
第十六章 电流做功与电功率
第一节 电流做功 第2课时
【教学任务分析】
教学目标
知识与技能
1.进一步巩固电流做功与电压,电流和通电时间的关系.
2.会使用电功的计算公式计算相关的电功问题.
过程与方法
会运用物理知识解决简单的电功问题.
情感态度与价值观
通过本节学习,使学生养成规范做题的习惯.
重点
电功的计算
难点
在串联电路和并联电路中总结电功的规律
【教学环节安排】
环
节
教 学 问 题 设 计
教学活动设计
最佳解决方案
创设情境
在电路中,已知U、I和t,可利用W=UIt计算电流所做的功,如果已知U、R和t(或I、R和t),应该怎样求电流所做的功?
学生思考
欧姆定律
自主学习
“自主学习提纲”见学案:
1.等于
2.电能表 kw·h
3.W=UIt 略
4.略
教师出示导学提纲,并指导学生自主学习.
学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲.
合
作
共
建
智
能
应用
知识点1:电功公式
问题1:电流做功的实质是什么,电功主公式
小结:电流做功实质是消耗电能转化为其他形式的能的过程,电功主公式:
W=UIt,单位分别为:J V A s
问题2:处理例1和变式练习1
例1:【解析】电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式的能的过程,用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多.
故选D.
变式练习1:由图知,A的电阻小于B的电阻,因串联A分得的电压小于B分得的电压,而通过的电流相等、通电时间相同,根据W=UIt判断电流做功大小关系.
答案B.
问题3:
电功的推导公式:
W=UIt
得出W=I2Rt和W= U2t/R
知识点2:电功的计算
问题1:一个导体,电阻为20Ω,通过的电流为0.2A,求通电5min电流做功多少J?
解:U=IR=0.2A×20Ω=4V
W=UIt=4V×0.2A×300s=240J
小结:已知U、R和t,也可直接求电流所做的功,公式为W=(U2/R)t .
问题2:一个电热器接在照明电路里,它的电阻为44Ω,求通过电热器的电流每分钟做功多少J?
解:I=U/R=220V/44Ω=5A
W=UIt=220V×5A×60s=66000J
小结:已知I、R和t,也可直接求电流所做的功,公式为W=I2Rt .
问题3:串联电路中的电功关系
如图,R1=4Ω,R2两端的电压U2=6V,电源电压U=10V,通电5min,由这些物理量你可以求出其他哪些物理量?从中你能发现什么规律?
解:
(1)
(2)
(3)
(4)W=UIt=10V×1A×300s=3000J
(5)W1=U1It=4V×1A×300s=1200J
(6)W2=U2It=6V×1A×300s=1800J
(7)R= R1+ R2=4Ω+6Ω=10Ω
小结:对于串联电路:
,W= W1 +W2.
问题4:并联电路中的电功关系
如图,R1=5Ω,R2=10Ω,干路电流I=1.5A,通电5min,由这些物理量你可以求出哪些其他物理量?从中你能发现什么规律?
解:
(1)=3.3Ω
(2)U=IR=1.5A×10Ω/3=5V
(3)
(4)
(5)W=UIt=5Vχ1.5Aχ300s=2250J
(6)W1=UI1t=5V×1A×300s=1500J
(7)W2=UI2t=5V×0.5A×300s=750J
小结:对于并联电路:,
W= W1+W2.
问题5:处理例2和变式练习2
例2:
解:W=UIt=220V×3A×600s=3.96×105J
变式练习2:
解:由W=UIt得
问题6:处理例3和变式练习3
例3:
解:(1)电路总电阻为:
,
电路中的电流为:
电阻R1做的功为:
电阻R2做的功为:
(2)电流做的总功为:
例4:36 24 60
变式练习3:
答案:小于 小于
了解电流做功实质,计算时,要计算某用电器消耗的电能和电流做功是一样的,公式相同
强调电流做功的实质以及与电流做功有关的因素,使用好控制变量法.
引导学生比较A、B的电阻大小、分压大小、电流大小、做功大小
先根据欧姆定律的公式和计算电功的公式引导学生得出计算电功的另外两个公式。
分析:先根据欧姆
定律的公式求出电
压,再进行时间的单
位换算,即
t=5min=300s
,最后利用公式
W=UIt求出电流所
做的功.
分析:
首先根据欧姆定律
的公式求出电流,再
进行时间的单位换
算,即t=1min=60s,
最后利用公式
W=UIt求出电流所
做的功.
分析:根据串联电路的特点,结合欧姆定律的公式和电功的公式,可求出7个物理量.引导学生交流讨论总结规律.
分析:根据并联电路的特点,结合欧姆定律的公式和电功的公式,可求出7个物理量,引导学生交流讨论总结规律.
.
灵活运用公式W=UIt及变形公式求解.
注意单位统一
引导学生利用好欧姆定律和串联特点求解:
1.总电阻
2. 总电流
3.利用W=I2Rt分别求解R1和R2做的功
4. 两种方法:W=UIt
或W=W1+W2
灵活运用:
诊断评价
“当堂达标题”
教师出示当堂达标题,学生独立完成,教师出示答案,学生自我批改.教师搜集学生做题信息,查漏补缺.
作业设计
上面例3和例4
板书设计
教后反思
课件24张PPT。第十六章 电流做功与电功率
第一节 电流做功
第1课时问:水流 能做功吗?为什么? 想一想:
电流 能做功吗?复习引入演示实验:实验说明了什么?观察实验现象是什么?给小电动机通电,电动机转动,把砝码提起。 实验表明:
电流是可以做功的。电动机消耗了电能,同时,砝码的机械能增加。思考:电流通过电动机可以做功,通过其它用电器也可以做功吗?1.电流做功的过程实质上将 转化为 的过程。
2.物理学中电能的单位是 ,生活中我们常用电能的单位俗称 ,学名叫 ,它们的换算关系是1 kW·h = J。
3.电流做功的多少与 、 和 有关,电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端 与通过该电路中的 以及通电时间的乘积,可用公式W= 表示。
其单位分是 、 、 。秒 电能其它形式的能焦度千瓦时 3.6×106
电压 电流 通电时间 电压、电流 UIt伏特 安培 自主学习§16-1 电流做功 (第1课时)新课教学交流与讨论:下列家用电器的电能转化成了什么形式的能? 电流做功的过程,实际上是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。 电流做功的过程,实质上是电能转化为其它形式能的过程。
电流做了多少焦耳的功,就要消耗多少焦耳的电能,转化为其它形式的能。1、电流做功(简称电功)的实质:2、电功(符号W)的单位:焦耳,符号是 J一、电流做功1焦耳的大小●将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1 J.
●普通的手电筒通电1 s,消耗的电能大约也是1 J.
●微波炉工作1 min消耗的电能大约为60000 J.电功的单位焦耳(J)很小,生活中常用千瓦时 (KW?h)作单位比较方便。千瓦时也就是我们所说的“度”。1度=1KW·h=3.6×106J (1)研究电功跟电压的关系保持 不变,改变 。电流和通电时间电 压(2)研究电功跟电流的关系保持 不变,改变 。电压和通电时间电流(3)研究电功跟时间的关系保持 不变,改变 。电压和电流通电时间控制变量法实验采用的方法是:(可能与电压、电流、通电时间有关)3、探究:影响电流做功的因素利用“转化法”判断电流做功的多少:一般都是依据电流的热效应设计的。即电流做功使电能转化为物体的内能(或光能)。当物体的内能(或光能)增加时,温度就会升高(灯泡的亮度增大),因此,通过温度(亮度)变化的大小,可以判断电流做功的多少。即温度(亮度)变化越大,电流做的功就越 。多(1)研究电功跟电压的关系闭合开关,观察两个电灯的亮度和两个电压表的示数 AA闭合开关,观察两个电灯的亮度和两个电流表的示数 (2)研究电功跟电流的关系总结: 电流做功跟电流的大小、电压的高低均 。通过用电器的电流越大,电流做功 ;加在用电器上的电压越高,电流做功 。电流做功还跟通电时间有关,用电器通电时间越长,电流做功 。有关越多越多越多精确实验数据表明:
电流所做的功与电压、电流和通电时间成正比。即:电功等于电压、电流和通电时间的乘积。写成公式为:W=UItW:电功—单位用 J (焦耳)
U: 电压—单位用 V (伏特)
I : 电流—单位用 A(安培)
t : 时间—单位用 S (秒) 1.有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为90 mA,计算这只灯使用5 h消耗多少度电?解析:
90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5 h=0.099 kW·h 这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kW·h,即0.099 度。 家里测量消耗多少电能的仪表叫什么? 电能表二、测算电费各式各样的家用电能表工作电压
220V每消耗1KW·h的电能,表盘转1200圈.允许通过的最大电流为5A,
从电能表表盘上得到的信息:W1=______kw?hW2=______kw?h7月底:8月底:8月份消耗的电能W=__________kw?h.6357.46477.4W2 -W1= 120你会算吗? 小明家的电能表在7月底和8月底的示数如下所示,他家8月份消耗的电能是多少?计算:小明家所在的地区电费单价为0.6元,则小明家8月份应缴电费____元。72答:消耗了 0.1 kW·h(1度)的电能.1600imp/KW·h表示用电1KW·h指示灯闪烁1600次。电子单向电能表答:消耗了 0.1 kW·h(1度)的电能.合 3.6 ×105 J。 小明家中的电能表上标有1600imp/ KW·h字样。在家中只有冰箱工作时,小明用停表测出1min内电能表指示灯闪烁了160次。冰箱1min消耗了多少KW·h的电能,合多少J.祝同学们学习愉快!再 见