1、9/9高二物理教案：電功率【】步入高中 ,相比初中更為緊張的學習隨之而來。在此高二物理欄目的小編為您編輯了此文：高二物理教案：電功率希望能給您的學習和教學提供幫助。本文題目：高二物理教案：電功率一、電功和電功率1.電功是指_的功 ,電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的_、電路中的_和_三者的乘積 ,表達式W=_.2.電功率是指_ ,P=_=_.二、焦耳定律和熱功率1.在一段只有電阻元件的純電阻電路中 ,電場力所做的功W等于電流通過這段電路時發出的_ ,即Q=W=_ ,由歐姆定律U=IR ,熱量Q=_ ,這就是焦耳定律.2.一段電路因發熱而消耗的功率P熱=_ ,稱為熱功率.純電阻電路上的熱

2、功率可表示為P熱=_.3.如果不是純電阻電路 ,電能除一局部轉化為內能外 ,其他局部轉化為機械能、化學能等 ,這時的電功仍然等于_ ,電阻上產生的熱量仍為_ ,此時電功比電阻上產生的熱量_.三、閉合電路中的功率1.EI=U外I+U內I ,反映了閉合電路中的能量轉化關系._表示電源提供的電功率 ,_和_分別表示外電路和內電路上消耗的電功率.公式說明 ,電源提供的能量一局部消耗在_上 ,轉化為其他形式的能量;另一局部消耗在_上 ,轉化為內能.2.電動勢反映了電源把_ _轉化為電能的能力.當電源流過單位電時 ,假設電源電動勢越大 ,那么電源提供的_越大 ,電源把其他形式的能轉化為電能的能力越強.一、

3、電功和電功率問題情境在日常生活中 ,經常會用到家用小電器 ,例如電吹風、電熨斗等 ,它們都會分為幾檔 ,像電吹風可以吹涼風、暖風和熱風.你知道如何計算它們消耗的電能嗎?1.電流做功的實質是什么?2.設加在一段電路兩端的電壓為U ,流過電路的電流為I ,試推導電流做功的表達式.要點提煉1.電功的計算式：_.2.電功率的計算式：_.二、焦耳定律和熱功率問題情境隨著家用電器的增多 ,特別是空調 ,電熱器等大功率用電器的使用 ,引發的火災事故越來越多.據統計很大一局部火災的事故原因是導線、插座或開關等元件溫度升高而導致的.電流通過導體為什么會發熱 ,產生的熱量與哪些因素有關呢?1.什么樣的電路是純電阻

4、電路?2.電功和電熱相等嗎?3.比擬非純電阻電路中電功與電熱的關系.要點提煉1.焦耳定律的表達式：_.2.電功與電熱的關系：純電阻電路中：_ ,非純電阻電路中： _.三、閉合電路中的功率問題情境1.閉合電路中電源電動勢和內、外電壓的關系是怎樣的.2.推導閉合電路中能量的轉化關系并解釋各項的物理意義.要點提煉1.閉合電路中的能量轉化關系：_ ,對于純電阻電路該式可寫為_.2.電動勢反映了電源把_轉化為_的能力.問題延伸1.什么是電源的輸出功率?在一個閉合回路中電源的輸出功率與外電阻之間有怎樣的關系(純電阻電路)?2.電源的效率如何計算?它與外電阻有怎樣的關系?例1 有一個直流電動機 ,把它接入0

5、.2 V電壓的電路時 ,電動機不轉 ,測得流過電動機的電流是0.4 A.假設把它接入2 V電壓的電路中 ,電動機正常工作 ,工作電流是1 A.( 1)求電動機正常工作 時的輸出功率.(2)假設在正常工作時 ,轉子突然被卡住 ,此時電動機的發熱功率為多大?變式訓練1 某吸塵器中的電動機線圈電阻為1 ,接在220 V的直流電壓下 ,工作電流為1 A ,那么吸塵器消耗的電功率為_;發熱損耗的功率為_;轉化為機械能的功率為_.例2圖1如圖1所示 ,線段A為某電源的U-I圖線 ,線段B為某電阻R的U-I圖線 , 由上述電源和電阻組成閉合電路時 ,那么：(1)電源的輸出功率P出是多大?(2)電源內部損耗的

6、電功率P內是多少?變式訓練2 電路圖如圖2甲所示 ,圖乙中的圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關系圖象 ,滑動變阻器的最大阻值為15 ,定值電阻R0=3 .圖2(1)當R為何值時 ,R0消耗的功率最大?最大值為多少?(2)當R為何值時 ,電源的輸出功率最大 ?最大值為多少?思路點撥 求解此題應把握以下三點：(1)由U-I圖象求電源的電動勢和內阻.(2)電路中的電流最大時 ,R0消耗的功率最大.(3)利用電源有最大輸出功率的條件 ,求電源的最大輸出功率.【即學即練】1.以下求解電熱的公式中 ,對所有電路均適用的是()A.Q=UIt B.Q=I2RtC.Q=U2Rt D.W=Pt2.一臺電動

7、機的輸出功率是10 kW ,這說明該電動機工作時()A.每秒消耗10 kW電能B.每秒對外做10 kW功C.每秒消耗10 kJ電能D.每秒對外做10 kJ功3.電動機的電樞阻值為R ,電動機正常工作時 ,兩端的電壓為U ,通過的電流為I ,工作時間為t ,以下說法中正確的選項是()A.電動機消耗的電能為UItB.電動機消耗的電能為I2RtC.電動機線圈產生的熱量為I2RtD.電動機線 圈產生的熱量為U2tR4.電源的電動勢和內阻都保持一定 ,在外電路的電阻逐漸變小的過程中 ,以下說法錯誤的選項是()A.路端電壓一定逐漸變小B.電源的輸出功率一定逐漸變小C.電源內部消耗的電功率一定逐漸變大D.電

8、源的輸出電流一定變大高二物理教案：電功率參考答案課前自主學習一、1.電流所做 電壓U 電流I 通電時間t UIt2.單位時間內電流所做的功 Wt UI二、1.熱量Q UIt I2Rt 2.Q/t I2R3.UIt I2Rt 大三、1.EI U外I U內I 外電路 內電路2.其他形式的能量 電功率核心知識探究一、問題情境1.因電流是自由電荷在電場力作用下定向移動形成的 ,電流做的功 ,實質上是電場力對自由電荷做功.2.推導：t時間內流過電路的電荷總量q=It ,電場力移動電荷做的功為W=qU ,所以t時間內電流做功W=UIt.要點提煉1.W=UIt 2.P=UI二、問題情境1.只含白熾燈、電爐等

9、電熱元件的電路是純電阻電路.電流通過純電阻電路做功時 ,電能全部轉化為導體的內能.2.在純電阻電路中 ,兩者相等;在非純電阻電路中 ,兩者不相等.3.非純電阻電路中 ,電能一局部轉化為內能 ,其他局部轉化為機械能、化學能等其他形式的能 ,這時電功仍然等于UIt ,電熱仍為I2Rt ,此時電功大于電熱.要點提煉1.Q=I2Rt 2.W=Q WQ三、問題情境1.E=U內+U外2.根據E=U內+U外可得EI=U內I+U外I ,式中EI表示電源提供的電功率 ,U外I表示外電路上消耗的電功率;U內I表示內電路上消耗的電功率.要點提煉1.EI=U內I+U外I EI=I2r+I2R2.其他形式 的能 電能問

10、題延伸1.電源的輸出功率是指外電路消耗的功率.當外電路為純電阻電路時 ,(1)電源的輸出功率P出=I2R=E2R+r2R=E2RR-r2+4Rr=E2R-r2R+4r ,由此可知當R=r時 ,電源有最大輸出功率P出max=E24r.(2)P出與外電阻R的函數關系圖象如下圖 ,從圖中看出當Rr時 ,假設R增大 ,P出減小.對一個確定的電源 ,除R=r外 ,外電阻 有兩個值對應的輸出功率相等 ,即(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2 ,化簡后得到這兩個阻值的關系為R1R2=r2.2.=P出P=IUIE=UE=IRIR+r=RR+r=11+rR ,可見 ,外電阻R越大 ,電源的效率越高 ,當電

11、源有最大輸出功率時 ,=50% ,此時電源的效率并不是最高.解題方法探究例1 (1)1.5 W (2)8 W解析 (1)電動機不轉時 ,說明電動機無機械能輸出 ,它消耗的電能完全轉化為內能 ,此時電動機可看做純電阻電路 ,那么R=UI=0.5當 加電壓為2 V、電流為1 A時 ,電動機正常工作 ,有機械能輸出 ,此時電動機為非純電阻電路 ,消耗的電能等于轉化的機械能和內能之和.轉化的熱功率為P熱=I2R =0.5 W總功率P總=UI=2 W ,那么輸出功率P出=P總-P熱=1.5 W.(2)假設在電動機正常工作時被卡住 ,電動機無機械能輸出 ,看做純電阻電路 ,此時的電熱功率為：P熱=U2R=

12、220.5 W=8 W.變式訓練1 22 0 W 1 W 219 W例2 (1)4 W (2)2 W解析 (1)根據題意 ,從圖線A可讀出E=3 V ,r=EI=36 =0.5 .從圖線B可讀出R=UI=1 .由電源E=3 V ,r=0.5 與電阻R=1 組成的閉合電路中 ,I=ER+r=31.5 A=2 A ,那么P出=I2R=4 W.(2)P內=I2r=2 W.變式訓練2 (1)0 10.9 W(2)4.5 13.3 W即學即練1.B A、D兩選項適合于任何電路電功的計算.B選項適合于任何電路電熱的計算.C選項只適合于純電阻電路電熱的計算.2.D 輸出功率是指電動機單位時間內對外所做的功 ,D項正確.3.AC 電動機 為非純電