2026年课件-人教版九年级下册物理全册教学设计(配2026年春改版教材)-新版_第1页
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文档简介

1(配2026年春改版教材)第十八章电功率电功和电功率是中学物理教学中的重点和难点,具有综合性强、定量规律多、探究内容多等特点.本章内容包括电功和电能、电能的测量、电功率、测量小灯泡的功率、电流的热效应等内容,是在学生掌握了电流、电压、电阻、欧姆定律等内容和学会使用电流表、电压表、滑动变阻器的基础上学习的.本章共分4节:1.第1节“电能电功”,本节先从生活中的微波炉、电风扇、白炽灯等消耗电能的事例来引入电能、电功的概念,并讲述了电能生产和应用中的能量转化情况;然后引导学生通过实验探究电流做功与哪些因素有关,帮助学生掌握电功的计算公式W=UIt的运用;最后介绍电能表的使用及其相关计算.2.第2节“电功率”,本节首先通过实验观察电能表铝盘转动的快慢,比较不同用电器的电流做功的快慢,从而引入电功率的概念;然后根据电功率的定义,推导出电功率的计算公式P=W/t=UI=FR=U²/R,通过用电器的铭牌,让学生体会额定功率与实际功率的区别和联系.电功率的测量是一个纯粹而完整的实验探究.在进行实验前要求学生掌握用伏安法测定小灯泡电功率的原理P=UI,要求学生会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的电功率.3.第3节“跨学科实践:为家庭节约用电提建议”,本节内容主要是了解家中的用电情况并提出节约用电的建议,4.第4节“焦耳定律”,本节从能量转化的角度提出用电器为什么会发热,从而引入电流的热效应的概念,并且展开了研究,本节内容可以分为两部分:第一部分通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关,进而学习焦耳定律;第二部分学习电流的热效应在科研、生产、生活中广泛应用的实例.2教学目标【教学目标】1.①知道电功的公式(W=UIt)及单位,能正确使用电能表测电功.②知道电功率的物理意义、公式(P=W/t=UI=FR=U²/R),并能进行简单计算;能理解和知道如何测定小灯泡的额定功率和实际功率.④知道电流的热效应与导体的电阻、2.①通过实验探究电流做功与哪些因素有关,培养实验操作能力、分析处理数据能力.3.通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度:理的科学态度.【课时建议】本章共有4节,建议8课时.第1节电能电功……1课时第2节电功率……3课时第1课时电功率及其简单计算………1课时第2课时额定功率与实际功率………1课时第3课时测量电功率………1课时第3节跨学科实践:为家庭节约用电提建议…1课时第4节焦耳定律……1.5课时教学大纲3【教学目标】1.了解电能的各种来源与应用;2.知道电能及电功的单位;3.学会使用家庭电能表,能利用电能表做简单的计算.4.通过学习电能表,培养学生观察、分析问题的综合能力;5.通过应用电能表,培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力.6.通过了解电能在人类社会中的作用,充分认识电能的重要性,养成节约用电的好习惯;培养学生爱护自然、节约能源的良好意识7.通过了解各种各样的发电厂及新型的电力能源,激发学生热爱科学、勤奋学习的极大热情.【教学重点】从电能的各种来源与各种应用来学习电能,电能表的使用.【教学难点】电能的单位、电功的概念,能利用电能表做简单的计算【教具准备】电能表、电池、开关、若干导线、电动玩具车、多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师上两章我们学习了电压、电阻和欧姆定律,现在的生活已经越来越离不开电了,这些电是从哪里来的?它是否也具有能量?下面我们看一段视频,了解一下这方面的知识.教师用多媒体播放视频:介绍各种各样的发电设施,进一步激发同学们的学习兴趣,引入电功和电能的课题.【进行新课】知识点1电能应用过程中有怎样的能量变化.生1:电可以让灯泡发光,电能通过灯泡转化成了光能.生2:电能还能转变成热能,如电饭锅、电炉、电热水器……来.)生3:这是电能转化成机械能.师同学们回答得很对,电能可以转化成我们需要的能量,如热能、机械能、各种能量与电能间的转化.并结合实际例子讲解.干电池电池蓄电池电池硅光电池木阳能大电站水电站风电站发电机核电站太阳能热能机械能化学能光能电饭锅电炉热得快电风扇洗衣机充电器5程,也就是电能的利用.例题1(多媒体展示)现代生活离不开电,因为电能可以极为方便地转化为(1)电能转化为声能、光能的用电器:;(2)电能转化为热能的用电器:;(4)电能转化为声能的用电器:是发声,收音机符合这种特点.答案:(1)电视机(2)电热毯(3)洗衣机(4)收音机师请同学们思考你家一个月消耗多少电能?电能的单位是什么?生:听爸爸说过这个月用了180“度”电,电能的单位是“度”吧.师“度”就是电能的单位,它的学名叫千瓦时(kW·h).物理学中更常用的电能单位是焦耳(J).教师总结1度(1千瓦时)电的作用:可以使电炉炼钢约1.6kg;采掘原煤约100kg;洗衣机工作约2.7h;电车行驶约0.85km;灌溉农田约330m²;电脑工作约5h.知识点2电能的计量师电能的大小可以用专门的测量工具——电能表来计量,的接法.(可用多媒体展示)电能表(多媒体课件)字不一样,红框表示小数点,红框里面的数是小数点后面的数.内用电的数量.3.表盘上各个数字符号的含义:(1)“50Hz”指电能表应在50Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表.(2)“10(20)A”指这个电能表的标定电流为10安培,额定最大电流为20安培.持续(长时间)使用时电路中的电流应不大于10安培.短时间使用时电流允许大一些,但不能超过20安培,否则会烧坏电能表,(3)“600revs/kW·h”指电能表转过600转时,接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h.4.通过电能表求用电器消耗电能的方法:方法一观察电能表表盘上前后两次的示数,它们的示数差即是所求的电能方法二测出一定时间内电能表上转盘的转数,再算出电能值.此种方法的关键是要明确电能表铭牌数据的含义,求出电能表转1转时消耗的电能值.例如,“3000r/kW·h”的含义是,接在电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过3000转.故其转1转时消耗的电能为:例题2教师用多媒体展示练习册中对应题目,并针对性地讲解.7例题3(多媒体展示)某同学家里上月底抄表时,电;本月底抄表时,电能表的示数为96959 J,若电费价格为0.60元/(kW·h),则应付电费 元.(结果保留一位小数)解析:电能表表盘上的示数单位是kW·h,把电能表接入电路中,电能表最右一位为小数,所以该家庭本月用电量为9695.9kW·h-9558.7kW·h=137.2kW·h=137.2×3.6×10⁶J=4.9×10⁸J,电费为0.60例题4(多媒体展示)如果甲、乙、丙三位同学家的电能表上分别标出(1)用电器均消耗1度电的时候,电能表转过的圈数分别是多少?(2)电能表均转一圈,消耗的电能分别是多少焦耳?(3)若甲同学家单独让一用电器工作一段时间,他家电表转了20圈,则消耗了多少电能?学生讨论、演算,教师请三名同学上台板书,分别计算(1)、(2)、(3)问.解:(1)三位同学家用电器消耗1度电,电能表转过的圈数分别是600转、1200转、3000转.(2)电能表转过一圈,用电器消耗的电能分别是:丙:1kW·h/3000=1/3000×师通过大家的努力,同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开教材P112了解另外一种电能表.IC卡电能表有许多优点,比如说它不用工人师傅每月查电表,节省许多人8便自动切断电源,能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象.知识点3电功师人们利用电能的过程,就是电能转化成其他形式的能的过程,有时也用电功W(即电流做的功)来表示.因此,我们说消耗了多少电能,就有多少电能转化为其他形式的能,或者说电流做了多少功.(电功的单位和电能一样,是焦教师总结:实验证明,用电器消耗的电能(做的功)跟它的通电时间、通过它的电流和它两端的电压成正比,可以用公式表示为W=UIt.教师用多媒体播放课件“电功的计算公式”,并讲解.电功的计算公式:(多媒体课件)②应用公式过程中的"同一性":说明举例电路的同一性的四个物理量也流通过茶灯泡做的功,等于该灯泡两端电压、通过该单位的统一性合以上单位,不出现错误Uh=6V×0.2A×3600s=误的③导出式:导出式说明电流在某段电路上所做的功,等于这段电的乘积9公式W=UI可以用来计算任何情况下电流所做的功,而导出式是由欧姆定律推出的,它仅适用于纯电阻电路中,所谓纯电阻电路,是指电流流过该电路时,电能全部转化成内能.若电能只有一部分转化成内能,这样的电路被称为非纯电阻电路,在此电路中,不能用导出式计算电功,例如:电动机电路课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】这节课我们学习了电能,认识到电能是连结其他形式能的纽带,电能的单位是“度”即千瓦时,国际单位制中电能的单位是焦耳,简称焦;它们的换算关系为1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×10⁶焦耳(J);电功是电能转化为其他形式能的过程,它的单位与电能的单位是一致的;电能的大小用电能表来计量,电能表上的一些符号表示的含义我们要搞清楚,这对正确使用电能的用途很大.课后作业完成本课时对应课后练习.1.由于这是一章的开始,许多知识没办法说明理由,只能先硬性地记住就可以了,如电能的单位为什么是“度”,它又为什么叫千瓦时等有待于我们以后通过学习解决,在此不必为了这样的问题而作过多解释.2.电能的概念学生有一定的实际基础,引起学生兴趣的地方也就在这里,所以关于能的转化问题是激发学生兴趣、调动他们积极性的关键.3.本节教材中并未出现电能的计算公式,学生可能会提出这样或那样的问题,可以给学生留下思考的空间:例如不同的用电器工作时消耗电能的多少与哪些因素有关?这样为后面的学习奠定基础.电功:有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,电功的单位与电能一样,为焦耳(J),电功的计算公式:W=Ult(可推导纯电阻电路中,第1课时电功率及其简单计算【教学目标】1.理解电功率的概念,知道电功率是表示消耗电能快慢的物理量;2.知道电功率的单位是W或kW;3.会应用电功率的定义式P=Wt进行简单的计算.4.通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的观察能力和分析、概括能力.5.学习实际用电的初步知识,培养学生细心观察周围事物的能力,使学生懂得科学就在身边.【教学重点】电功率的概念及其公式.【教学难点】千瓦时的来历.【教具准备】灯泡(220V25W)、(220V100W)两只,灯座(与灯泡配合使用),按钮开关,导线若干,插头,绝缘胶布,电能表(尽量选用转数大的),滑动变阻器,电压表等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师学过了电能和电能表后,谁观察过电能表的转动情况呢?不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗?下面我们就做一个演示实验来探究一下.演示1教师在电能表后分别接不同的灯泡,一只灯泡上标有“220V25W”,转盘转动得快,而比较暗的转动得慢.师请同学们思考同是灯泡,为什么有的做功快,有的做功慢呢?为了描述起来学习“电功率”.【进行新课】知识点1电功率师电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表,电能表转得快说明了什么?转得慢又说明了什么?生:电能表转得快说明用电器做功快,转得慢说明用电器做功慢.师我们需要用一个物理量来表示电流的做功快慢,它就是电功率,(1)意义:物理学中用“电功率”表示电流做功快慢,符号是P.(2)概念:电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比,(3)计算公式:P=W/t(将上节电功计算公式W=UIt代入后,可得P=UI,这个公式可在下一课时深入学习).(4)电功率的单位有两个,一个是导出单位:焦/秒(J/s);另一个是国际单位制中的单位:瓦特,简称瓦,单位符号是W;它们的换算关系为1W=1J/s.电功和电功率的区别与联系(多媒体课件)电功电功率定义电流通过导体或用电器所做的功电功与时间之比意义描述电流做功多少的描述电流做功快慢的物理量实质电能转化成其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化成其他形式的能电流通过导体或用电器时,每秒做功的多少瓦特(W)千瓦(kW)计算公式W=UIt,由此可以看出,电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素有关,是由它们三者的乘积决定的P=UI,它表明电功率跟电压、电流两个因素有关,其大小由它们的乘积决定测量用电能表直接测量即测出用电器两端的电压及通过用电器的=UI求出电功率联累利用公式P=W/t可得出W=Pt教师引导学生看教材P115,让学生了解家用电器的电功率,找出电功率最大与最小的电器,引导学生感受身边的一些用电器的电功率大小.例题1教师用多媒体展示练习册中对应题目,先让学生思考,后讲解.知识点2“千瓦时”的来历师大家看这个词(千瓦时),你有什么样的猜想?师P=Wt变形后得到W=Pi,W就是t这段时间内用电器消耗的电能,式中它们相乘之后,就能得到电能的另一个单位——千瓦时(度).板书:千瓦时(1)含义:1千瓦时就是电功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能.(2)计算:1kW·h=1000W×3600s=3.6×10⁶J.例题2“中国天眼”是世界最大且最灵敏的单口径射电望远镜.据2024年行负荷为800kW,以此功率运行一天,耗电kW-h.这些电可供一所总照明功率为10kW的学校正常照明h.(教师用多媒体播放,并讲解)故答案为:19200;1920。变式训练:变换一些数值,让学生重新计算,或将已知条件变成问题再计算课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】本课介绍了电功率的概念、单位、公式,延伸了千瓦时的来历等知识.电功率是描述电流做功快慢的物理量;电功率的单位有两个,一是导出单位,二是国际单位制中的单位,它们的换算关系为1J/s=1W.课后作业完成本课时对应课后练习.教学反思这节课内容较多,概念较多,是学习后面知识的关键章节,起着非常重要的作用,所以我感到:1.上课的节奏尽量加快,不要把某些知识点讲得过多过深,要照顾到九年级学生的身心发展.2.对公式、原理的理解多通过训练解决.设置课堂的习题不要太难(以变式为主),重在对公式的应用,并让学生熟悉公式的单位换算即可,更多的习题可以放在后面进行,对数值的设计也应以简单、巧算为主,不涉及过难、过深的纯数学式的计算,以节约课堂时间.3.注意让学生多动手,在学生动手计算时发现一些共性的问题,统一解决,以提高课堂效率.第2课时额定功率与实际功率【教学目标】1.巩固理解电功率概念,理解电功率和电压、电流之间的关系,并能进行简单的计算.2.能区分用电器的额定功率和实际功率.3.通过应用电功率的定义式P=W/及公式P=UI进行推导和计算,培养学生的分析推理能力.4.通过对用电器额定功率的认识在选择用电器时有节能意识;通过对实验进行讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度,【教学重点】电功率公式的理解与应用.【教学难点】区分用电器的额定功率和实际功率,并能进行简单的计算.【教具准备】灯泡、电源、电压表、电流表、电阻、滑动变阻器、开关、导线、秒表、多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们已经掌握了电能、电功率的知识,了解了它们之间的区别和联系,也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少.电功率能不能测,该如何测呢?这一节课,我们进一步来学习电功率的有关知识.【进行新课】知识点1额定电压与额定功率1.额定电压和额定功率学生讨论,猜测.教师总结:“220V”是灯泡的额定电压,“25W”、“100W”是它们的额定功教师演示实验,帮助学生进一步体会“额定电压”和“额定功率”.额定电压是指用电器正常工作时的电压.额定功率是用电器在额定电压下工作时的电功率.2.用电器的铭牌师同学们在灯泡上看到的“220V25W”其实就是灯泡的铭牌,多数用电器都有自己的铭牌,其上都标有它的额定电压和对应的额定功率.偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器.知识点2额定功率与实际功率的计算师前面我们学习了“额定功率”,知道额定功率是用电器在额定电压下的功率,而在日常生活中我们用到更多的是“实际功率”,下面我们就一起来学习额区别、联系实际功率区别在额定电压下的功率在实际电压下的功率是否不随实际工作电压的改变而改变它是不确定的,随两端所加电压的改变而改变联系当用电器两端的实际电压等于额定电压时,用电器的实际功率等于额定功率(1)用电在实际电压下工作时的电功率叫实际功率.由公式可知实际功率的(2)额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器时必须确定它的性用U表示;用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流,用1表示;此时用电器的功率叫额定功率,用P表示,每个用电器的额定功率都是一定的.(3)实际功率与额定功率的关系是:当加在用电器两端的电压低于或高于于其额定电压时用电器的实际功率等于额定功率,用电器正常工作.(4)有关电功率的计算题的解题思路和方法是:的物理图景.②注意挖掘题目中隐含的已知条件.例如:灯正常发光,则暗示它两端的电压等于它的额定电压,它的功率等于额定功率,题目给出用电器的额定电压,额定功率,那么用电器的电阻可以求出,这就是隐含的条件.③具体的解题方法可用分析法(从所求量到已知量)或综合法(从已知条件到所求量).可以将电功率问题转化成电流、电压和电阻的问题,再结合欧姆定律和电路特点求解,也可以利用题目的已知条件,或电路特点揭示的等量关系列方程求解,还可以建立中间量,列比例式等.(5)电功率的推导式P=U²/R=PR教师引导两位同学上台写出电学中涉及电压、电阻、电流、电功、电功率的如果盲目记忆,往往会张冠李戴.正确的方法是首先记忆最基本的公式,寻找公式之间的联系和规律,通过推导公式,理解性地记忆)教师选取3个电学公式,P=UI为基础,引导学生进行下列推导:将欧姆定律公式I=U/R代入电功率公式P=UI中就可以导出公式P=U²/R;将欧姆定律的变形公式U=IR代入电功率公式P=UI中就可以导出公式P=FR.说明:①电功率的基本公式P=W/t,P=UI,适用于各种电路,即可用于计算各种类型用电器的电功率.②电功率的两个推导公式P=U²/R、P=FR所求的是消耗在电阻上的电功率,只有在电能全部转化为热能时才与P=UI相等.P=FR优先用于串联电路;P=U²/R优先用于并联电路例题1(多媒体展示)一盏标有“220V100W”字样的电灯,它的电阻是多大?正常工作时通过灯丝的电流是多少?将它接到110V的电路中,它的实际电功率是多大?(不考虑温度对电阻的影响)分析:在很多电学题中,要先想办法求出用电器的电阻,然后利用有关条件解题,本题电灯发光时,电阻认为是不变的,因此,可以由灯泡额定电压U和额定功率P,先根据对R=U²/P求出灯泡的电阻,然后利用P实=U实²/R求出电灯的实际功率,正常工作电流I=PIU=100W/220V=0.45A,教师总结:电功率进行计算的基本公式是P=W/t=UI,而从P=FR中看出,在串联电路中(电流相等)电功率与电阻成正比;从P=U-/R中看出,在并联电路中(电压相等)电功率与电阻成反比.掌握以上关系特别是比例关系可以提高解题速度,达到事半功倍的效果.例题2(多媒体展示)把“220V100W”的灯LI和“220V400W”的灯L2串联在220V的电路中,哪盏灯亮?为什么?学生求解(多数可能求出两灯的实际功率的具体数值,但方法很繁琐).教师引导学生思考本题是不是还有更简单的方法?可启发学生进一步思考大小(R=U²/P)即可.很容易知道Ri大,所以LI亮些.为它亮些.【教师结束语】会通过电功率的变形公式计算电能、电流等.完成本课时对应课后练习.清,解题中需把电功率公式和欧姆定律公式反复运用,尽量得到成功的喜悦,这样才不会产生畏难的情绪.额定功率与实际功率额定电压:用电器正常工作时的电压.额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率.实际电压:用电器实际工作时的电压.实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率.电功率的推导式第3节测量电功率【教学目标】1.通过学生自己设计实验,进一步加深对电功率概念的理解;2.通过学生动手操作,巩固电流表和电压表的操作技能;3.通过实验、比较,进一步理解额定功率和实际功率的区别,4.通过本节课培养学生依据实验原理设计实验方法的能力;5.通过实验,培养学生的观察、实验能力及分析、概括能力.6.通过学习过程中的讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度;7.通过实验中的观察和比较,培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯.【教学重点】1.会利用伏安法测定小灯泡的电功率;2.对实际功率和额定功率的理解.【教学难点】电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用,【教具准备】电源(电池组)、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时教学设计【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师前面几节课我们讨论了电功率的有关问题,那么请同学们思考后回答:(1)电功率的计算公式是什么?(2)什么是额定电压?什么是额定功率?(3)用电器工作时的电功率一定等于额定功率吗?为什么?学生思考、讨论、回答.教师总结:从以上讨论可知,只有当用电器两端实际电压等于额定电压时,用电器的实际功率才等于额定功率,此时用电器的工作才是正常的.小灯泡标明的是2.5V,有没有办法测定它的额定功率呢?本节课就来研究怎样用实验的方法测量小灯泡的额定功率.【进行新课】知识点电功率的测量师下面我们一起来学习两种简单测电功率的方法:(1)用电力监测仪直接测量如教材P117图18.2-6,直接可以测出电功率.(2)“伏安法”测电功率的示数,通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由公式计算得出.用“伏安法”测量小灯泡的电功率师根据这一原理,只要测出小灯泡两端的电压和与之对应的电流就能知道小灯泡的电功率.那么,这个实验需要哪些器材? (2)要测量小灯泡两端的电压可用 (3)要测小灯泡的电流可用(5)电源电压不一定等于小灯泡的额定电压,为了能改变小灯泡两端的电_(6)控制电路的通断还要有_(7)连接电路需要答案:(1)小灯泡(2)电压表(3)电流表样就能使滑动变阻器的调压效果明显.小灯泡正常工作时的电流.防止电路中电流过大.⑤滑动变阻器滑片移动要有一定的规律(使灯泡两端的电压逐渐减小或逐渐增大),记录的电压值和电流值要一一对应,⑥调节小灯泡两端电压高于额定电压时要注意,实际电压不能超过额定电压的1.2倍,同时实验时间不能过长,否则容易烧坏小灯泡.6.测量要求:分别测量以下三种情况下的实际功率.(1)使小灯泡在额定电压下发光;(2)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍,并观察小灯泡亮度;(3)使小灯泡两端电压低于额定电压,并观察小灯泡亮度.(二)学生设计实验,教师巡查指导教师播放课件“实验探究报告”为例子,指导学生设计实验.第*组实验探究报告(多媒体课件)[实验目的]测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率.[实验原理]根据公式P=UI,测出小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流,计算出小灯泡的电功率.[实验电路]根据实验的目的和原理设计如下电路.最小格示致{5.滑动变阻器;最大阻值Ω,允许通过的最大电流A.6.开关;7.导线,实验数据(记录)表格:次数实验要求发光电流电压电功率1小灯泡在额定电压下工作2小灯泡两端电压是3小灯泡两端电压[实验步骤]1.按电路图连接实物电路.情况,记录电流表、电压表示数.3.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍,观察灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数.4.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压低于额定电压,观察并做记录.5.断开开关,整理实验器材.(三)学生分组实验,教师巡查指导(四)分析实验,总结交流1.由公式P=IU计算小灯泡的功率.(将计算结果填入表中)2.学生讨论交流,并积极举手发言.教师总结:(1)不同电压下,小灯泡的功率不同.实际电压越大,小灯泡功率越大.(2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮.(3)小灯泡实际功率与额定功率的关系:U.与U折的关系P。与Pa的关系小灯泡发光情况正常发光发光较暗发光较亮(五)拓展思考师刚才我们利用电压表和电流表测出了小灯泡的电功率.某同学在某次实验时发现电流表坏了,但手边有一只定值电阻,那么他还能测出这个小灯泡的功率吗?教师引导学生思考:(1)由P=UI可知,现在有电压表,所以可以测出电压U,但是没有电流表,所以无法直接测出电流I,那么,有没有方法可以得到I呢?(提示:提供已知阻值的定值电阻可以利用I=U/R,间接求出电流)(2)实验该怎样进行呢?可借鉴上一章中几种特殊方法测电阻的思路,解决方案:①可用电压表测出小灯泡两端电压,如甲图:甲乙②要知道流经小灯泡的电流,没有电流表,只要知道与小灯泡串联的定值电阻的电流就可以了,也就是要测出定值电阻两端的电压,即将电压表再并联在定值电阻的两端,测出R两端的电压,如乙图.再通过R两端的电压和R的电阻值就可计算出电路中的电流.教师总结:测量小灯泡电功率的基本原理是P=UI.但在某些情况下,若无法直接测出电流或电压,可以通过其他途径求得.可借鉴上一章中几种特殊方法测电阻的思路.课后大家可对这方面的习题进行归纳整理.【拓展】测量电功率中的常见故障师通过此次实验,请大家谈谈,在设计实验及实验过程中有什么新的感想,发现了什么问题?生1:我们组认为实验中最容易出错的就是滑动变阻器,阻值最大的位置一错,滑动变阻器阻值就从你想的最大成为实际的最小.合上开关就容易使电表偏转过激.生2:电流表、电压表的接线也很重要,如果接反了,表针“反打”也会损坏电表的.生3:实际接线前可以先将实物按电路图中的位置摆放好,然后再连接,这样接起来不容易连接错,检查也容易.生4:实验过程中,滑动变阻器开始在阻值最大的位置,调节的时候阻值从大到小,小灯泡两端的电压会从小变到大.测量时为什么不先测低于额定电压时的功率,依次测量等于额定电压和高于额定电压的功率,以免变阻器阻值一会儿变大,一会儿变小,还容易错.教师总结:(用多媒体播放)“伏安法”测电功率的故障分析(多媒体课件)常见故障原因分析闭合开关,灯泡不宽,电流表、电压表无示数线、开关或滑动变阻器损坏;②接线柱接触不良闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电①灯泡断路;电流表有示数,电压表①电压表损坏或断路;电流表与电压表的指针向零刻度左侧的方向偏转电流表、电压表的“+”"-"接线桂接反电流表与电压表的指针偏转角度很小②电源电压过低电表指针超过最大刻度①量程选择过小;移动滑动变阻器滑片时,电表示数及灯泡亮度无变化阻或导线无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数总小于灯泡的额定电压电源电压过低灯不充,电流表与电压①电源电压过低;过大课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】这是一节实验课,主要学习测电功率的方法,感受实际电压下实际功率与额定功率间的关系.通过本节课的实验,同学们进一步加深了对电功率的理解,巩固了电流表、电压表的操作技能,锻炼了设计实验的能力,希望同学们在课后能更充分交流,在相互交流中发现自己的不足甚至是错误,在不断改正错误中学到更多知识.课后作业完成本课时对应课后练习.1.这是电学里又一个重要的实验,所用仪器最多,而且要注意器材的规格是否符合实验的需要,操作复杂,对学生能力的要求更高,我们应引起高度重视.排除故障,进一步加深对电路方面通路、短路和断路的体会.2.物理实验的器材、方案的设计不需要死记,一切从实验目的、原理出发,本节教学设计就是从这个思路引导学生如何设计实验的.他们勇攀知识高峰的决心.比,找出两实验的相同点和不同点,使学生所学的这部分知识更透彻更深刻.用电力监测仪直接测量电功率,灯泡功率越大.(3)小灯泡实际功率与额定功率的关系:U与Ug的关系P=与Pg的关系正常发光发光较暗发光较亮图示电能表法测电功率出电能表转过n转所经历的时间t,能表转盘的转数时,其他所有用电器应断下进行,注意安全伏阻法测电功率已知小灯泡的额定电压为Un,使小灯泡两端的电压为Ua,保持滑动变电阻R,两端电压为U时,必须先让灯泡正常发表进行新的测量安阻法测电功率已知小灯泡的额定电压Ug,调节滑过灯泡的电流为1得通过电阻R₂的电流为I第3节跨学科实践:为家庭节约用电提建议【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固,【项目提出】师你的家中有没有浪费电的现象?生2不太清楚.请你了解家中的用电情况并提出节约用电的建议.【项目分析】要节约用电首先要了解家中用电情况,然后才能提出有针对性的建议.具体任务如下.1.调查家中的用电情况.2.了解用电器的耗电情况.3.提出节约用电的建议.4.评估采纳节电建议后的效果.【项目实施】师同学各自进行调查,做好记录.1.调查家中的用电情况我们可以通过电能表计算家中一段时间(例如一周)内消耗的电能,也可以通过上网等手段从电网公司直接了解家中每天或一段时间内消耗的电能.2.了解用电器的耗电情况家中的电热水器、空调等用电器都会消耗电能.通过设计表格等方法记录这些用电器的耗电情况,包括每天工作的时长、工作的状态、消耗的电能等.例如,对于电风扇就可以记录它每天工作的时长、处于的挡位等.我们通过用电器的铭牌或说明书就能知道一个用电器工作时的电功率,再结合它的工作时间,就可以计算出它一天消耗的电能.电热水器、空调等用电器的工作状态不同时,消耗的电能也不同.可以利用如图18.3-1所示的电力监测仪直接测量它们消耗的电能.图18.3-1测量消耗的电能3.提出节电建议师请同学们根据调查结果,从用电器的使用时长、使用状态等角度,总结一些节约用电的建议.例如,出门时应注意随手关灯;电热水器、电饭锅在保温或计算机在待机状态时也会消耗电能,若长时间不使用,应关闭电源;空调制热时温度设定太高或制冷时温度设定太低,就会消耗较多的电能,因此应合理设定空调温度,等等.4.评估节电建议的效果师总结节电建议,与家人商量后,按照节电建议实施一段时间,看看你家消耗的电能是否减少,若减少了,计算比采取节电措施前减少了多少.生和家人一起实施节电计划,记录用电情况,过一段时间再进行对比.【展示交流】把家中的用电情况、节电建议以及实施效果整理后分享给其他同学,看看哪些同学的节电措施更全面、更有效.汇总同学们的发现、改进建议,形成一份综合性的研究报告,共同为家庭提供实用的节电建议.第4节焦耳定律【教学目标】1.知道电流的热效应.2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.3.知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用.4.知道利用和防止电热的场合和方法;5.在学习的过程中,渗透辩证唯物主义的思想.【教学重点】电热与电阻、电热与电流的关系的探究.电热的利用和防止.【教学难点】关于焦耳定律的计算.【教具准备】学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、电炉、电熨斗、电饭锅、热得快等电热器、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师出示一些用电器的图片,让学生观察,并提出问题:(1)比较它们有何不同?(2)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?(3)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?学生讨论、回答:灯泡发热,电风扇的电动机发热.师这节课我们就来研究一下电与热的有关问题.【进行新课】知识点1电流的热效应师请大家观察教材P120图18.4-1,图中电炉丝通电时都会产生什么现象?说明电流在工作过程中消耗的电能转化成什么能了?电流通过导体时电能转化成内能,我们把这种现象叫电流的热效应.应体现得不明显.(1)猜想:(教师引导鼓励学生发言)生1:可能与电压有关,因为电压越大,电炉中产生的热越多;生2:可能与电阻有关,因为电炉丝发热,而跟电炉丝相连的铜导线却不太生3:可能跟电流有关,因为常听说,电流大容易引发火灾.再确定另外一个量,故我们研究电热与电阻、电热与电流的关系就可以了.①如何控制电流一定时电阻的变化?②如何控制电阻一定时电流的变化?③如何比较电流产生热量的多少?(转换的思想)师请同学们观察通电的电炉和相连的导线.生:电阻丝很快发红,与之相连的导线却不太热.师电阻丝与导线是怎样连接的?请就此提出一个值得探究的课题——在电流相同时,电流通过导体产生的热量与电阻有什么关系?演示实验1:把两个电阻不同的金属丝串联起来,放入装有相同质量煤油的可得出产生热量的多少与什么因素有关?这段电阻丝产生的热量越多.演示实验2:用一个电阻来做,通过滑动变阻器改变通过电阻的电流,观察大,这段电阻丝产生的热量越多.演示实验3:用一个电阻来做,通过相同的电流,改变通电的时间,观察烧越多.探究.(3)怎样理解实验所选器材的目的:瓶中的煤油吸收不同的热量时,升高不同的温度.②瓶中阻值不同的电阻丝也可分别用镍铬合金丝和铜丝.③烧瓶中,为什么要装煤油?④在实验中,为什么要将两电阻丝串联?流和通电时间相同,当两电阻丝串联时,可以绝对保证电流大小和通电时间相同.⑤由于实验中电流在导体上产生的热量无法直接观察,故采用转化法,把放出热量的多少转化为能直接观察的温度变化的多少,通电后电流在电阻丝上产生的热量越多,煤油上升的温度越高,观测温度的变化情况,就可以定性比较电流产生热量的多少了.(说明:当然本实验还有很多转化方案.例如,转化为烧瓶中煤油受热使煤油柱升高的高度;或转化为密闭空气受热膨胀使U形管中红色液柱出现高度差;或转化为导体上用蜡均匀黏住的火柴棒掉下的数目等.注意用心体会吧!)知识点2焦耳定律师英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先确定了电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫焦耳定律.公式:Q=FRt.单位:电流I——安培(A),电阻R——欧姆(Ω),时间1——秒(s),热量Q——焦耳(J).教师总结:运用焦耳定律计算电热时应注意:(1)焦耳定律公式Q=PRt,是由实验总结出来,只要有电流通过导体,都可以用它来计算所产生的热量.(2)公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的,也是对应于同一状态的.师用导线把电炉接到电路中,为什么电炉丝很热,导线却不热?生导线的电阻很小,而电炉丝的电阻很大.师为什么电动机转动时消耗的电能都转化为机械能了吗?生大部分转化为机械能.2.纯电阻电路中利用求电热师像刚才接电炉的电路中,电流工作时将电能全部转化为内能,这样的电路叫纯电阻电路.初中我们所研究的电路,大部分是纯电阻电路,如电灯、电阻的电路.而电风扇所在的电路,电流工作时,消耗的电能只有一部分转化为内能,大部分转化为机械能,这样的电路为非纯电阻电路.3.消耗的电能W与产生的电热Q之间的关系:(1)纯电阻电路中,消耗的电能W等于产生的电热Q;(2)非纯电阻电路中,消耗的电能W大于产生的电热Q.在纯电阻电路中,例题1(多媒体展示)冬天,王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高温挡和低温挡,于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和图乙(电热丝相当于电热毯内部发热电阻).甲乙(1)图甲中有定值电阻R₁(置于电热毯外部),电热丝R₂,请说明要使电热毯处于低温挡,开关Si、S₂应处于什么状态?并写出低温挡时电热毯发热电(2)图乙中有两根电热丝R₂、R₃,请说明要使电热毯处于高温挡,开关Si、S₂应处于什么状态?并写出高温挡时电热毯发热电功率的表达式.(3)请指出你认为其中较好的电路,并说明理由.从而改变用电器的电功率,所以常用公式P=U²/R来判定,R越大,P越小,是低挡位;R越小,P越大,是高挡位.低温挡时电热毯的发热功率:高温挡时电热毯的发热电功率:(3)较好的电路是乙,因为在甲电路中,R,置于电热毯外部,低温挡时R,要发热,浪费电能,特别提醒:解答此类问题时要正确选用公式.在串联电路中,电流相等,一般选用公式P=FR;在并联电路中,电压相等,一般选用公式P=U²/R.师请大家看教材P123《想想议议》,分析讨论.学生讨论后回答,教师总结:额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,单位时间内产生的热量越多.因为灯泡的电路是纯电阻电路,所以有,当电压一定时,电阻越小,相同时间内产生的热量越多.而用焦耳定律比较两个电阻在单位时间内产生的热量的多少时,其前提条件是流过两个电阻的电流相同,二者并不矛盾,是两者的前提条件不同.对于焦耳定律的理解,教师应注意强调公式适用的条件,而不能片面地利用数学知识去讨论.对于焦耳定律可从两点加深理解:①在时间、电压相同时,由可知电阻越小,产生的热量越多;②在时间、电流相同时,由Q=FRt可知,电阻越大,产生的热量越多.4.有关电热的计算问题:电热的计算一般包括两种情况:纯电阻电器(电热器电路)的电热计算和非纯电阻电路(电动机电路)的电热计算.解题时,先要判断电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路.(1)对于纯电阻电路,由于电流通过导体做的功全部转化为内能(电能等于电热),计算电热和计算电能是一样的,可以采用计算电能的任何公式和方法来计算电热.(2)对于非纯电阻电路,电流做的功转化为其他形式的能和内能,内能只是其中的一小部分,电热功率只能用公式P=PR来计算,电热只能用Q=PRt计算.此时,运用公式P=UI算出的是电路的总功率,用“UI-PR”得到的是除内能外的其他形式的能.知识点3电热的利用和防止师日常生活中,利用电热工作的用电器有很多,请同学们举出例子.生:电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤箱、电炉……师本节课我们除了学习电热的利用,还需了解电热有害时怎样防止电热.师电流通过导体时,使导体只发热的用电器是利用电流的热效应,这类用教师出示电炉,引导学生观察后说出电炉的结构.生:电炉的结构主要是炉丝即电阻丝.还必须成的.生1:电炉就是要靠电炉丝发热的,所以炉丝的电阻应该很大.生2:炉丝还应有较高的熔点,这样它在发热时才不容易烧断.师请同学们以电炉为例说明发热体是用什么材料制成的?生:发热体是由电阻(率)大,熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的教为发热体.师我们了解了电热器,大家能不能说说使用电热有什么好处?生1:电热清洁卫生,没有环境污染.生2:热效率高,使用方便.生3:能方便地调节,如控制温度,操作简单.师同学们知道了利用电热的好处.但有些时候,有些地方的电热我们是不需生1:电机使用过程中会发热,如果连续使用时间过长,就会烧坏电机.生2:有些导体上的绝缘材料会因温度过高,使绝缘材料迅速老化,甚至烧坏.生3:电视机开的时间长了会发热.电视机后盖上有许多孔,就是为了能通风生4:电脑中还装有风扇,也是为了散热,减少电热的危害.生5:农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段时间后要休息一会,等凉了再用,是为了防止电热可能造成的危害.师同学们对电热的危害及防止了解的还真不少,老师这儿有一份用电器的说明书,请大家仔细阅读,并分析说明其中的道理.(用多媒体播放)淋雨或受潮;长期不用的电器隔一段时间应该通电一次.生1:电器工作时,置于通风良好的地方,是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害.生2:电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能,使电路工作失常,影响用电器的使用.长期不用的电器隔一段时间要通电,是为了利用例题教师用多媒体展示练习册中对应题目,并讲解,电功与电热的区别与联系(教师可用多媒体展示说明)(1)电功与电热的区别:电功是指电流通过一段电路所做的功,它的大小(2)电功与电热的联系:①在纯电阻电器(电路中只有电阻的电路)中,电流所做的功没有转化为别的形式的能,只转化为内能,电路消耗的电能和生成的通过它的电流为I,电动机的线圈也有一定的电阻R,此时电流做的功为W=UIt,R的电流仍使线圈发热,产生的热量Q=FRt,但此时Q≠W,而是Q<W,即W=Q+机械能.(3)计算公式及其适用范围应用公式电功电功率焦耳定律适用定律基本公式普遍适用导出公式例题2(多媒体展示)一电动机的线圈电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2V时,电流为0.8A,此时电动机正常工作.(1)在求电动机正常工作1min所消耗的电能时,有以下两种不同的解法:小明的解法:W=UIt=2V×0.8A×6小华的解法:W=FRt=(0.8A)²×1Ω×60s你认为哪位同学做得好,请作出判断并说明理由.(2)求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少.所转化成的热量的差值.解:(1)小明的解法正确.因为电动机为非纯电阻电路,其电流与电压、电求电功.(2)1min内电动机产生的电热为:Q=FRt=(0.8A)²×1Ω×60s=38.4J;例题3(多媒体展示)小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个挡位的发(1)当开关SI置于b端、S₂断开时,电烤箱处于什么挡位?简述理由.(2)电烤箱在中挡位工作时,消耗的电功率是多少?(3)电烤箱在高挡位工作时,对食物加热6min,消耗的电能为多少?=P₈t=1.5×10³W×6×60s=5例题4(多媒体展示)如图所示是电饭锅的实物图,图甲是它的内部电路图,图乙是电路简图.它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹(1)对照观察图(甲)和图(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是关系(选填“串联”或“并联”);按下温控填“大”或“小”).(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W.求:“烧煮电路部分”的电阻Ri.(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W.求:①电路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R₂.(4)已知只有当指示灯和限流器两端的电压与电源相差不大时,指示灯才会发光.请通过相关计算分析说明为什么温控开关按钮弹起时,红灯熄灭而黄灯保温电路部分保温电路部分电保温电路部分保温电路部分阻工器阻工器(甲)电路图(乙)电路简图(1)由图乙电路简图可发现,温控开关按钮未按下时,电路中只有“烧煮电路部分”与“保温电路部分”串联,按下温控开关按钮,“保温电路部分”被短路不能工作,电路中只有“烧煮电路部分”,所以“烧煮电路部分”的电源为220V,温控开关弹起时,Ri、R₂串联,电路中电阻变大,根据I=U/R知,电压不变,电阻变大,故电流将变小;(2)当温控开关按钮按下时,电路中只有Ri,则Rr=U²/P;(3)温控开关弹起,Ri、R₂串联时,电路中的电流I=P/U,Rg=U/I,则R₂=Rg-Rz;(4)当温控开关按钮弹起时,Ri、R₂串联,则U₁=IRr=0.2A×44Ω=8.8V,远小于220V,而U₂=U-U=220V-8.8V=211.2V,接近220V,所以红灯不亮黄灯亮.解:(1)串联220不工作小(2)当温控开关按钮按下时,电路中只有R₁工作.(3)当温控开关按钮弹起时,R₁与R₂串联.R₂=R总-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω(4)当温控开关按钮弹起时,R₁与R₂串联.因为U₁=I'R₁=0.2A×44Ω=8.8V<<220V.U₂=U-U₂=220V-8.8V=211.2V≈所以,红灯不亮黄灯亮.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】本节课我们学习了电热产生的原因,影响电热产生多少的因素,焦耳定律,以及纯电阻电路中电热的计算,电热的利用和防止等知识.实验设计时我们一定要有控制变量的思想,在说明一个物理量与另一个物理量之间关系时,一定要强调其条件,是在什么量不变的情况下才有这样的关系,使自己的叙述更加严密.电热在生产、生活中广泛存在,要从应用和危害两个方面认识电热,注意辩证地分析问题.课后作业完成本课时对应课后练习,1.实验的猜想既要注意挖掘学生的不同观点,又要将这些观点注意引导到我们所要探究的因素上.对实验的设计要放开让学生自己做,实践发现学生的思路有局限于课本上那个实验的倾向,所以要设计一个良好的实验情景,注意让学生的思维散开,发挥其主动性.实验中物理思维方法——控制变量法、转换法,要很好地引导学生去运用,加以培养.2.电热与电流的二次方成正比是初中学生第一次接触,有一定的难度,教师只作交待,留在高中再进一步探究验证.3.对于纯电阻电路的理解,先从电炉和电风扇工作时能的转化入手,再讲述概念,不空洞,学生易接受.4.电热的利用与防止,让学生认识事物总有两重性,在教学中渗透辩证唯物主义的思想.电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能的现象.住耳定律{探究:电热与电阻的关系、电热与电流的关系焦耳纯电阻电路中利用求焦耳利用:电热器防止:散热电热的利用和防止电热的综合应用本章复习和总结【教学目标】1.通过实验探究,知道电流做功与电流、电压、通电时间有关,知道电功的公式及单位,能正确使用电能表测量电能.并能进行简单计算;能理解和区分用电器的额定功率和实际功率.3.知道用伏安法测定小灯泡电功率的原理,知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率.4.会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的电功率;会正确撰写并分析实验报告.5.知道电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间的定量关系;知道生活、生产中电流热效应的应用实例和危害以及危害的防止手段.【教学方法】统复习本章知识.熟悉解题方法与技巧.【教具准备】多媒体课件【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【本章总结】1.知识结构(用多媒体展示并总结)电能、电功率功率电功率电流做功的实质:电能转化为其他形式的能的电能的测量:电能表定义:电功与完成这些电功所用的时间之比.电功率的单位:瓦特(W)额定电压:用电器正常工作时的电压.额定功率和额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率.实际功率实际电压:用电器实际工作时的电压.实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率.电功率的测量用电力监测仪直接测量.通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由电功率公式P=UI计算得出.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.公式:0=fRt2.例题讲解(用多媒体展示)考点1电能、电功、电功率例题1小明家安装了新的感应式电能表,一个月后此表的表盘如图所示,这接入总功率为W的用电器.规格可知,每消耗1kWh,表盘转2000转,则这个月表盘共转了2000×125=2.5×10⁵(圈),此电能表允许通过的最大电流是20A,允许接的最大功率P=UI=220V例题2图甲为小明家的电饼铛,主要用于食品的烤烙和烹制.它采用双控电路,额定电压为220V,上、下盘同时加热时额定功率为1000W,工作的简化电甲乙(1)R/正常工作时,R₁消耗的电功率是W.(2)R/正常工作时,通过R₁的电流是多少?(计算结果保留一位小数)(3)小明妈妈总感觉做晚饭时,烙熟一个饼所用的时间比在其他时段要长.小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率,于是,他关闭家中其他用电器,让电饼铛单独工作5min,电能表转盘转过了225r.(注:该电能表标有“3000r/kW·h”,表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转①电饼铛的实际功率是多大?②烙熟一个饼所用时间变长的原因:并联电路中的总功率等于各支路电功率之和,根据其总功率为1000W可知,R₁正常工作时的电功率为500W,通过的电流;从电能表的铭牌和所转的转数可知,这段时间内消耗的电能,则根据电功率的计算式F可求得此时的实际功率,由此可知实际功率小于额定功率,这说明电饼铛两端的实际电压低于额定电压,导致实际功率小于额定功率,所以烙熟一个饼所用的时间变长.答案:(1)500(2)由P=UI得,通过R₁的电流为I=D.075kW·h.电饼铛的实际功率为=0.9kW=900W.②电饼铛的实际功率小于其额定功率(或电饼铛两端的实际电压小于其额定电压】考点2电功率的测量例题3小明按如图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验.实验室可提供下列器材:A.电流表B.电压表C.滑动变阻器R(阻值0~20Ω)D.电阻为69的待测灯泡L(电阻不随温度变化)E.电源E(电压4.5V并保持不变)F.开关S及导线若干(1)根据电路图和实验室提供的器材,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为A;加在灯泡两端的最大电压为V;(2)若小明所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一,则测出的灯泡的功率范围只能是(3)小明按电路图连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数,为查出电路故障,小明进一步观察并检查电路.当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,小明结合前面的观察,就可判断出电路的故障:如果小明观察到,则故障是_;如果小明观察到,则故障是_(4)排除故障后,小明继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格.你认为这张表格的设计是(正确/错误)的.次数123两端的电压最大为电源电压4.5V;(2)电流表示数至少为满刻度的三分之一,则电路中最小电流为0.2A,此时灯的功率P=FR=(0.2A)²×6Ω=0.24W,最大电流应同时考虑电压表和时最大功率P大=1大²R=(0.5A)²×灯泡短路;(4)由于灯泡的电功率在不同电压下的实际功率不答案:(1)0.1734.5(2)0.24W-1.5W(3)电流表无示数滑动变阻器考点3电热及其应用例题4有两根电阻丝Ri、R₂和一个电源E,电源E两端电压保持不变.如果只将电阻丝R/接在电源E两端,电阻丝Rr在120s内产生的热量为12Q:如果将电阻丝Ri、R₂并联接在电源E两端,电阻丝Ri、R₂在60s内产生的总热量为8Q;如果将电阻丝Ri、R2串联接在电源E两端,为使电阻丝Ri、R₂产生的总热量为3Q,则需要通电的时间是s.解析:由图甲,单独使用电阻R₁加热时,根据焦耳定律,;由图乙知,由于电源电压不变,由,解得R₂=3R;由图丙知,当两个电阻串联时,总电阻R=4R₂,设此时产生的总热量为3Q时,需要的时间为t,,则,结合①式可得t₃=120s.甲乙丙答案:120例题5电吹风是现代家庭常用的电器.如右图是小华家中使用的电吹风.使用过程中,她发现电吹风既可以吹热风,又可以吹冷风.根据这个现象她断定:在电吹风中有带有风扇的电动机和可以发热的电热丝,根据电吹风能够单独输出冷风的现象,她认为电动机和电热丝是并联的.下图是她根据现象分析画出的两个电路图.甲乙(1)你认为上述两个电路,哪一个更符合实际情况?(2)小华查看说明书得知,该型号电吹风吹热风时的功率为460W,吹冷风时的功率为20W,求电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量.解:(1)乙电路更符合实际情况(2)由于吹热风时,电热丝与电动机并联,且P总=课后作业完成本课时对应课后练习.第十九章生活用电本章主要是介绍了生活用电的常识,结合生活实际了解家庭电路是由进户线、电能表、总开关(含保险装置)、插座、用电器、导线等组成的;相线和中性线间有220V电压;三孔插座中有一个孔是跟大地连接的;触电的急救知识,通过本章的学习,引导学生认识安全用电的重要性,在实际生活中注意用电安全,保护自身生命和财产安全.本章共分3节:1.第1节“安全用电”,分析家用电器的总功率过大对家庭电路的影响,短路对家庭电路的影响.通过生活实例引导学生认识到电压越高越危险,列举常见的触电的原因以及触电的几种形式,开展课堂讨论使学生学会一些有人触电时的急救方法.了解安全用电原则,通过了解避雷针,明确防雷是为了安全.2.第2节“家庭电路的基本组成”,让学生知道电流过大的防护,认识保险丝、空气开关在家庭电路中起到的重要作用,会辨别相线和中性线;通过学习测电笔的结构及原理,知道测电笔的使用方法;结合电路图和生活实际理解保护线与漏电保护器的作用.知道家庭电路的组成.3.第3节“跨学科实践:为家庭电路做设计”,请同学们调查家庭用电情况,根据家里的用电需求,为家庭电路提出一个简单的设计方案,合理规划配电分支回路.1.①知道电功率和电路中电流的关系,理解电路中的总电流随用电器功率安全电压数值以及生活中常见的一些电压值,知道电压越高越危险;知道触电解避雷针,明确防雷是为了安全.⑤知道电流过大的防护;知道电路中安装保险丝为什么能够“保险”.⑥会辨别相线和中性线;知道测电笔的结构及原理.⑦知道保护线与漏电保护器的作用;⑧知道家庭电路的组成.安全用电意识【教学重点】家用电器之间是如何的连接,测电笔的使用方法,了解电路安全用电的原则.【教学难点】家用电器的金属外壳接地的原因,电流随电功率的增大而增大,安全用电教育,对学生安全用电意识的培养.【课时建议】本章共3节,建议4课时第1节安全用电…………1课时第2节家庭电路的基本组成…………1课时第3节跨学科实践:为家庭电路做设计…………1课时本章复习和总结…………1课时【教学目标】1.记住安全电压数值以及生活中常见的一些电压值,知道电压越高越危2.知道触电的原因和触电的几种形式,懂得触电的急救方法.3.了解安全用电原则,通过了解避雷针,明确防雷是为了安全.4.通过联系生活实际,培养学生初步的分析能力、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力.5.通过了解安全用电知识,增强学生的安全意识和自我保护意识.6.通过本节课的学习,使学生具有安全意识和社会责任感,能自觉执行和宣传安全用电;7.通过联系实际生活中安全用电的教育,进一步培养学生学习物理的兴趣,培养学生热爱科学的精神.【教学重点】1.几种触电方式的共同之处是什么?触电的急救措施有哪些?2.安全用电的原则.【教学难点】触电事故是如何形成的.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们,我们前面学习过电压的概念,家庭电路也有电压,什么样的电压是安全的,为什么电压越高越危险,如果触电了会有什么危险?通过本节课的学习,大家就会明白了.【进行新课】知识点1家庭电路中电流过大的原因1.家用电器的总功率过大对家庭电路的影响教师用多媒体展示教材P128图19.1-1.我国家庭电路的电压是220V,如图19.1-1所示,在进户的两条输电线中,一条叫作相线(用L表示),俗称火线;另一条叫作中性线(用N表示),俗称零线.师在家庭电路中,用电器是采用什么方式连接在电路中的?生并联.师请大家观察课本P129图19.1-2,发现了些什么?②用电器是并联的;③插线板“感到”很累,都冒汗了;④线路可能要烧起来;⑤连接电源和插线板的导线比其他用电器的导电线粗一些.师插线板“感到”很累,甚至于要烧起来,这是什么原因?生:因为用电器的总电流太大了.师.为什么用电器的总电流会太大了?生:因为用电器的总功率太大了,师为什么总功率大,总电流就会大?师你们能否设计一个实验来验证这个结论呢?这里可让学生自己先在下面设计电路图,然后老师在黑板上画出自己设计的电路图,让学生对比一下,并根据电路连接实物图,进行演示验证,随着当上述实验中电流表A的示数大于5A时,问:如果你们家的电能表的额定电流是5A,那会出现什么后果?为此你将怎么办?生:当长时间使用时电能表会烧坏,可以换用一只额定电流更大(如10A)师为什么连接电源与插线板的电线要比其他的电线要粗一些?由此你可得出什么样的猜测?生;因为插线板中的电流是总电流,其他用电器在支路中,总电流要大.可得出:电线越粗,允许通过的电流越大.师现代家庭用电器越来越多了,同时工作时总电流越来越大,现在同学们能理解你家在装修更新电路时要用粗一些的电线和额定电流更大的电能表了吧!电路装好了,不便于随时更换重要的环节是要保护电路进行安全用电,大功率的用电器最好不要同时使用.如果家里添置了新的大功率用电器,例如电热水器、空调,就可以用上面供电线路允许的安全值.即使每个用电器的电功率不算致线路故障,甚至发生火灾,2.短路对家庭电路的影响师家庭电路中有时会发生短路现象,请同学举例.生改装电路时不小心,使相线和中性线直接连通造成短路.师请大家观察课本P129图19.1-3,生活中,你们有没有见过这种绝缘皮破损的插头?学生齐声回答“有”.师是的,这种现象在我们日常生活中经常见到.很多家庭都没有把绝缘皮破损当回事,认为只要能够使用就可以了,其实这种情况非常危险,会造成短路.短路是指电流不经过用电器而直接构成回路.由可知,发生短路时,电源电压不变电路中的电阻会很小,相当于导线的电阻,电路中的电流会很大.还有很多种情况会造成家庭电路短路,例如,改装电路时不小心使相线和中性线直接连通,电线绝缘皮被刮破或烤焦,电线和用电器使用年限过长,绝缘皮破损或老化也会使相线和中性线直接连通或电器进水造成短路.短路时电路中的电流非常大,远远超过导线与设备所允许的电流限度,会产生大量的热,从而可能引起导线和设备损坏或炸裂,很容易造成火灾.所以,在我们日常生活用电时,要注意这些引起短路的安全隐患,要做到安全用电.知识点2触电事故师我们都知道人体本身也是导体,所以当人体成为电路的一部分时也会有电流通过,当通过的电流超过安全的范围,就会发生触电事故,带来危险.教师出示图片并用多媒体播放“高压危险”标志,师同学们在生活中或电视里哪些地方见过这种标志?生:高压线铁塔上、配电房、变压器上等等.教师用多媒体播放高压线、配电房、变压器、交通路口靠近高压线等地方的警示标志.师对“高压危险”的标志,同学们想提出什么问题?生1;多少伏的电压算高压?生2:为什么电压越高越危险师为什么电压越高越危险呢?同学们能不能根据你学过的电学知识分析一下呢?电流对人体的作用特征:(多媒体文件)电流(mA)手郁癌家手已难于爆脱带电体,但还能舞脱.手指去到手能剧痛呼级麻寨,心房开始爱紫呼吸麻癣,续3s就合造成心肢麻麻300以上(说明:多爆体资料”电流对人体的作用梦证“不是直续从实验得来的,而是从触电事故的统计贤料分外,还与接触面积的大小及身体素质有关系.生2:是不高于36V.师根据你了解的知识,对照上面的资料,你能分析一下安全电压为什么是不高于36V,而不是其他的值呢?学生讨论,教师可以提醒同学们从考虑人体的电阻着手.教师用多媒体播放例1,并向学生讲解.例1人双手间干燥时电阻是1000~5000H,潮湿时是200~800H.如果两端加上36V的电压,电流是多少?教师请两名学生上讲台板书演算过程,分别计算手干燥和潮湿时的电流.师从这一组计算的数值,你看出了什么问题?说一说你的看法.生1:人体电阻最大时,电流已到了7.2mA,已经快不能摆脱电极了,如果电压再高,电流会更大,那样就会对人造成伤害,所以安全电压是不高于36V.生2:人手潮湿的时候电阻就会变小,36V电压也很危险,36V并不是绝对的安全电压.生3:手湿的时候不能用手去触摸正在使用的用电器及开关,经验证明,只有不高于36V的电压才是安全的,家庭电路的电压是220V,工厂用的动力电路的电压是380V,高压输电线路的电压高达10~500kV,这些都远远超出了安全电压,属危险电压,一旦发生触电,就会有生命危险.1.家庭电路引起的触电:路触电事故,都是人体直接或间接与相线连通造成的.(2)触电形式:①单线触电:如图19.1-5甲所示,假如人的一只手接触相线,另一只手接触中性线,于是导线、人体和电网中的供电设备就构成了闭合电路,大电流通过人体就会发生触电事故.样构成了闭合电路,因此电流同样会通过人体,从而发生触电事故.甲乙①高压触电:防范高压触电高压输电线路的电压高达几万伏甚至上百万伏,即使不接触也会有危险,高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近时,容易产生电弧触电(图19.1-6甲).②跨步电压触电:如果高压输电线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高电压,称之为跨步电压.这时电流从一条腿流入,从另一条腿流出,同样会发生触电事故(图19.1-6乙).甲乙不会有电流通过,不会触电(如图戊);相线不能通过人体与大地构

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