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1、高二物理电功率教案 一、电功和电功率 1.电功是指_的功，电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的_、电路中的_和_三者的乘积，表达式W=_. 2.电功率是指_，P=_=_. 二、焦耳定律和热功率 1.在一段只有电阻元件的纯电阻电路中，电场力所做的功W等于电流通过这段电路时发出的_，即Q=W=_，由欧姆定律U=IR，热量Q=_，这就是焦耳定律. 2.一段电路因发热而消耗的功率P热=_，称为热功率.纯电阻电路上的热功率可表示为P热=_. 3.如果不是纯电阻电路，电能除一部分转化为内能外，其他部分转化为机械能、化学能等，这时的电功仍然等于_，电阻上产生的热量仍为_，此时电功比电阻上产生的热量_.
2、 三、闭合电路中的功率 1.EI=U外I+U内I，反映了闭合电路中的能量转化关系._表示电源提供的电功率，_和_分别表示外电路和内电路上消耗的电功率.公式表明，电源提供的能量一部分消耗在_上，转化为其他形式的能量;另一部分消耗在_上，转化为内能. 2.电动势反映了电源把_转化为电能的能力.当电源流过单位电时，若电源电动势越大，则电源提供的_越大，电源把其他形式的能转化为电能的能力越强. 一、电功和电功率 问题情境 在日常生活中，经常会用到家用小电器，例如电吹风、电熨斗等，它们都会分为几档，像电吹风可以吹凉风、暖风和热风.你知道如何计算它们消耗的电能吗? 1.电流做功的实质是什么? 2.设加在一
3、段电路两端的电压为U，流过电路的电流为I，试推导电流做功的表达式. 要点提炼 1.电功的计算式：_. 2.电功率的计算式：_. 二、焦耳定律和热功率 问题情境 随着家用电器的增多，特别是空调，电热器等大功率用电器的使用，引发的火灾事故越来越多.据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的.电流通过导体为什么会发热，产生的热量与哪些因素有关呢? 1.什么样的电路是纯电阻电路? 2.电功和电热相等吗? 3.比较非纯电阻电路中电功与电热的关系. 要点提炼 1.焦耳定律的表达式：_. 2.电功与电热的关系：纯电阻电路中：_，非纯电阻电路中：_. 三、闭合电路中的功率 问题情境
4、 1.闭合电路中电源电动势和内、外电压的关系是怎样的. 2.推导闭合电路中能量的转化关系并解释各项的物理意义. 要点提炼 1.闭合电路中的能量转化关系：_，对于纯电阻电路该式可写为_. 2.电动势反映了电源把_转化为_的能力. 问题延伸 1.什么是电源的输出功率?在一个闭合回路中电源的输出功率与外电阻之间有怎样的关系(纯电阻电路)? 2.电源的效率如何计算?它与外电阻有怎样的关系? 例1有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A.若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A. (1)求电动机正常工作时的输出功率. (2)若在正常工作
5、时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大? 变式训练1某吸尘器中的电动机线圈电阻为1，接在220V的直流电压下，工作电流为1A，则吸尘器消耗的电功率为_;发热损耗的功率为_;转化为机械能的功率为_. 例2 图1 如图1所示，线段A为某电源的U-I图线，线段B为某电阻R的U-I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，则： (1)电源的输出功率P出是多大? (2)电源内部损耗的电功率P内是多少? 变式训练2电路图如图2甲所示，图乙中的图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15，定值电阻R0=3. 图2 (1)当R为何值时，R0消耗的功率最大?最大值为多少? (
6、2)当R为何值时，电源的输出功率最大?最大值为多少? 思路点拨求解本题应把握以下三点： (1)由U-I图象求电源的电动势和内阻. (2)电路中的电流最大时，R0消耗的功率最大. (3)利用电源有最大输出功率的条件，求电源的最大输出功率. 【即学即练】 1.下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是() A.Q=UItB.Q=I2Rt C.Q=U2RtD.W=Pt 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 3.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电
7、流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是() A.电动机消耗的电能为UIt B.电动机消耗的电能为I2Rt C.电动机线圈产生的热量为I2Rt D.电动机线圈产生的热量为U2tR 4.电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐变小的过程中，下列说法错误的是() A.路端电压一定逐渐变小 B.电源的输出功率一定逐渐变小 C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大 D.电源的输出电流一定变大 参考答案 课前自主学习 一、 1.电流所做电压U电流I通电时间tUIt 2.单位时间内电流所做的功WtUI 二、 1.热量QUItI2Rt2.Q/tI2R 3.UItI2Rt大 三、 1.EIU外IU内I外电
8、路内电路 2.其他形式的能量电功率 核心知识探究 一、 问题情境 1.因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是电场力对自由电荷做功. 2.推导：t时间内流过电路的电荷总量q=It，电场力移动电荷做的功为W=qU，所以t时间内电流做功W=UIt. 要点提炼 1.W=UIt2.P=UI 二、 问题情境 1.只含白炽灯、电炉等电热元件的电路是纯电阻电路.电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能. 2.在纯电阻电路中，两者相等;在非纯电阻电路中，两者不相等. 3.非纯电阻电路中，电能一部分转化为内能，其他部分转化为机械能、化学能等其他形式的能，这时电功仍然等于UIt
9、，电热仍为I2Rt，此时电功大于电热. 要点提炼 1.Q=I2Rt2.W=QWQ 三、 问题情境 1.E=U内+U外 2.根据E=U内+U外可得EI=U内I+U外I，式中EI表示电源提供的电功率，U外I表示外电路上消耗的电功率;U内I表示内电路上消耗的电功率. 要点提炼 1.EI=U内I+U外IEI=I2r+I2R 2.其他形式的能电能 问题延伸 1.电源的输出功率是指外电路消耗的功率. 当外电路为纯电阻电路时， (1)电源的输出功率 P出=I2R=E2R+r2R=E2RR-r2+4Rr=E2R-r2R+4r，由此可知当R=r时，电源有最大输出功率P出max=E24r. (2)P出与外电阻R的
10、函数关系图象如图所示，从图中看出当Rr时，若R增大，P出减小.对一个确定的电源，除R=r外，外电阻有两个值对应的输出功率相等，即(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2，化简后得到这两个阻值的关系为R1R2=r2. 2.=P出P=IUIE=UE=IRIR+r=RR+r=11+rR，可见，外电阻R越大，电源的效率越高，当电源有最大输出功率时，=50%，此时电源的效率并不是最高. 解题方法探究 例1(1)1.5W(2)8W 解析(1)电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为内能，此时电动机可看做纯电阻电路，则R=UI=0.5 当加电压为2V、电流为1A时，电动机正常工作，有机
11、械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和内能之和. 转化的热功率为P热=I2R=0.5W 总功率P总=UI=2W，则输出功率P出=P总-P热=1.5W. (2)若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看做纯电阻电路，此时的电热功率为： P热=U2R=220.5W=8W. 变式训练1220W1W219W 例2(1)4W(2)2W 解析(1)根据题意，从图线A可读出 E=3V，r=EI=36=0.5. 从图线B可读出R=UI=1. 由电源E=3V，r=0.5与电阻R=1组成的闭合电路中，I=ER+r=31.5A=2A，则P出=I2R=4W. (2)P内=I2r=2W. 变式训练2(1)010.9W (2)4.513.3W 即学即练 1.BA、D两选项适合于任何电路电功的计算.B选项适合于任何电路电热的计算.C选项只适合于纯电阻电路电热的计算. 2.D输出功率是指电动机单位时间内对外所做的功，D项正确. 3.AC电动机为非纯电阻元件，由电功、电热的计算公式知A、C正确. 4.B外电路的电阻逐渐变小的过程中，由U外=RR+rE知，路端电压一定逐渐变小.内电压变大，输出电流一定变大，电源内部消耗的电功率一定逐渐变大，但输出功率不一定变大. 高二物理电功率教案相关文章：
