2019-2020年高中物理 恒定電流2.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路教案 魯科版選修3-1

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1、2019-2020年高中物理恒定電流2.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路教案魯科版選 修3-1 課題 §2.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 課型 新授課 教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1、了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。 2、掌握電組的串并聯(lián)的計(jì)算。 3、知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。 4、了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。 5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會(huì)求分壓電阻和分流電阻的阻值。 （二）過程與方法 知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計(jì)

2、算，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題的能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問題，有志于把所學(xué)物理知識應(yīng)用到實(shí)際中去。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 熟練掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)；電組的串并聯(lián)的計(jì)算。 教學(xué)難點(diǎn) 表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會(huì)計(jì)算分壓電阻和分流電阻。 教學(xué)方法 講授、討論、練習(xí) 教 學(xué) 段 投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 教學(xué)活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) （一）引入新課 教師：在初中我們已經(jīng)學(xué)過有關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)的知識，這節(jié)課我們要深入研究串并聯(lián)電路中各部分的電流、電壓及電

3、阻的關(guān)系。 （二）進(jìn)行新課 1、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流 教師：（投影）教材圖2.4-1和圖2.4-2（如圖所示） 圖丼聯(lián)電路 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)： （1）在恒定電流的電路中各出電荷的分布是穩(wěn)定的，因此，在相等時(shí)間內(nèi)，通過串聯(lián)電路各部分的電荷量必須相等，故有串聯(lián)電路各處的電流相等。即 （2）在并聯(lián)電路中，要保持電路各處電荷量分布穩(wěn)定不變，相同時(shí)間內(nèi)流過干路0點(diǎn)的電荷量必須等于各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和。因此，串聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和。即 2、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓 教師：在圖2.4-1中，用、、、分別表

4、示電路中1、2、3各點(diǎn)的電勢，用、、、分別表示0與1、1與2、2與3、0與3的電勢差。引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)： （1）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和。即 ++= （2）并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等。用U］、U2、U3代表圖2.4-2中三個(gè)電阻兩端的電壓，即有 3、電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 教師活動(dòng)：（投影）教材圖2.4-3和圖2.4-4（如圖所示） 用24電肌申聯(lián)石片L瞬2.44ill叩限V7什:力 牛呦札它擁當(dāng)于仆11乩価乩蝕冷『■-個(gè)電亂 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)：

5、 （1）串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。即 對于多個(gè)電阻的串聯(lián) （2）并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。即 對于多個(gè)電阻的串聯(lián) 思考與討論：（1）n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián)，總電阻等于多少？ （2）若干不同的電阻并聯(lián)，總電阻與其中最小的電阻的大小關(guān)系如何？ 4、電壓表和電流表 學(xué)生：請問：利用表頭能夠測量的最大電流和最大電壓分別是多大？ 教師：常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。（投影）利用多媒體介紹表頭的滿偏電流Ig、內(nèi)阻R和滿偏電壓U。 gg （1）滿偏電流I g 表頭的線圈準(zhǔn)許通過的最大電流很小，一般不超過幾十微安到幾

6、毫安，這個(gè)電流值叫表頭的滿偏電流，用I表示。 g 滿偏電流I:表頭指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流。 g ［說明］如果通過表頭的電流超過滿偏電流I,不但指針指不出示數(shù)，表頭還可 g 能被燒壞。 （2）表頭的內(nèi)阻R g 表頭的線圈電阻一般為幾歐到幾百歐，這個(gè)電阻值叫做表頭的內(nèi)阻，用R表示。 g 內(nèi)阻R:表頭線圈的電阻叫做表頭的內(nèi)阻。 g ［說明］每個(gè)表頭都有它的滿偏電流I和內(nèi)阻R，R和I是表頭的兩個(gè)重要參 gggg 數(shù)。 教師: 學(xué)生: 同學(xué)們能不能根據(jù)I、R概括出什么叫做滿偏電壓? g~ 表頭通過滿偏電流時(shí)， g 加在它兩端的電壓，這個(gè)電壓值叫滿偏電壓，用

7、 U表示。 g 教師: 學(xué)生: 小結(jié): 滿偏電壓U三者之間有什么關(guān)系？ g 據(jù)部分電路歐姆定律可知：U=IR ggg 表頭G的滿偏電壓U和滿偏電流I一般都比較小，測量較大的電壓和較 gg 滿偏電流I、內(nèi)阻R、 gg 大的電流時(shí)，需要把小量程的表頭G加以改裝。 （投影）例1電流表改裝成電壓表 【恥-w杷収就我 |邂血冇…個(gè)電流表G?內(nèi)-10Q,滿偏電4=3mA,嗨把它改裝為M程駆一3￥的電壓表,要串聯(lián)多太遛阻？改裝后電壓表的肉附是多大？ 懈電壓表￥由表頭G和電融尺申聯(lián)組成，如圏2.4-五的線框所示。電壓表的融程足H.是猶電壓表V兩端的電対3V時(shí)*表頭的指針指在

8、慣天刻度，即通過電流農(nóng)G的電流 此時(shí)表頭￡兩端得到的是滿偏電壓嘰二隅=0.03譏磯尺分擔(dān)的電壓為UK=U-US=2.97J 由飲姆定律可以求出分斥電阻 U.2.97 電壓表V的內(nèi)阻等丁扯和尺串聯(lián)時(shí)的總電阻.叩 （投影）例2電流表改裝成大量程電流表 IB^B有一個(gè)電流表內(nèi)限瓦=25Q.滿偏咆流 3mAn契把它改裝溝制:程為0~XA的電流要并聯(lián)一 內(nèi)阻R

9、=200Q，用它 IIIIJ 公共IDA1A （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評 E=~h=K 可以解出很,然后杞人數(shù)據(jù).得 憶/? 筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 ☆表頭（G）改裝成雙量程電流表 ，多大們電帕？改裝后尅流農(nóng)的內(nèi)琳是名大？ 解電就鍛A由表％G和電肌陽并聯(lián)組必如|壯甘的虛粧所血電流表哦即NTMA*是指通過電就衷陽溝電就為張時(shí).表頭的指針指在最大剣度.即通過電流表G的電流等于「 此時(shí)通垃電肌斤的電洗人=0.597A,由歐姆缸律可以求出甘流電磯 3X0JX25

10、r =n=0.126Q 0597 電流喪內(nèi)阻抵等J附與R的并聯(lián)值■由 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 （四）實(shí)例探究 【例1】如圖所示，有一個(gè)表頭G，滿偏電流1=500mA， g 改裝為有1A和10A兩種量程的電流表，求R］、R2的阻值各 為多大? 解析：當(dāng)公共端與1A端接入電路時(shí)，量程為1=1A,當(dāng) 公共端與10A端接入電路時(shí)，量程為12=10Ao 當(dāng)公共端與1A端接入

11、被測電路時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián),再與表頭內(nèi)阻R并聯(lián)。由并聯(lián)電路中的電流分配關(guān)系可得:g R+R=R 12 代入1、1、R的數(shù)值得R,+R2=200Q 12 當(dāng)公共端與10A端接入被測電路時(shí)，電阻R,與表頭支路的電阻R+R2并聯(lián)。由:1g—2 并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知: I（R+R）=（/-I）R, gg22g1 代入I、I2、R的數(shù)值，可得 2 R+200Q=19R, 21 由①②解得R1=20Q，R2=180Q ［說明］對于I1=1A的量程，G是它的表頭，對于I2=10A的量程，G與R2串聯(lián)后相當(dāng)于它的表頭. ☆表頭（G）改裝成雙量程電壓表 【例2】如圖所示，有一個(gè)

12、表頭G,滿偏電流為I=1mA,內(nèi)阻R=100Q，用 g~ 它改裝為有5V和50V兩種量程的電壓表，求R］、R2的阻 值各為多大? 答案：R］=4.9kQ，R2=49.9kQ 解析：當(dāng)公共端與5V端接入被測電路時(shí)，量程為q=5V,當(dāng)公共端與50V端接入被測電路時(shí)，量程為U2=50V. 11 f￥ -■C 1I 5V50V 公共 由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系可知: U廠 R=1-R 1Ig g 二（扁-100）Q=4900Q=4?9kQ U廠r=T-R 2I g 二（需-1OO）=49900Q=49?9kQ

13、 作 業(yè) 書面完成P22“問題與練習(xí)”第4、5題；思考并回答其他小題。 板 書設(shè)計(jì) 教學(xué)后記 2019-2020年高中物理恒定電流2.5焦耳定律教案魯科版選修3-1 課題 §2.5焦耳定律課型新授課 教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1、理解電功的概念，知道電功是指電場力對自由電荷所做的功，理解電功的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 2、理解電功率的概念和公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 3、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。 （一）過程與方法 通過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律，培養(yǎng)學(xué)

14、生的分析、推理能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過電能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化和守恒，進(jìn)一步滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn) 電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式。 難點(diǎn) 電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。 教學(xué)方法 等效法、類比法、比較法、實(shí)驗(yàn)法 教 學(xué)手段 燈泡（36V，18W）、電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀 投影片、玩具小電機(jī) （一）引入新課 教學(xué)活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 教師：用電器通電后，可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，請同學(xué)們列舉生活中 常用的用電器，并說明其能量的轉(zhuǎn)化情況。 學(xué)生：（1）電燈

15、把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能; （2）電爐把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能; （3）電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能; （4）電解槽把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。 教師：用電器把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程，就是電流做功的過程。電流做功 的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)呢？本節(jié)課我們學(xué)習(xí)關(guān)于電功和電功率的 知識。 （二）進(jìn)行新課 1、電功和電功率 教師: 請同學(xué)們思考下列問題 （1）電場力的功的定義式是什么? （2）電流的定義式是什么? 學(xué)生: （1）電場力的功的定義式W=qU （2）電流的定義式1= 教師: 投影教材圖2.5-1（如圖所示） 如圖所示，一段電路兩端的電壓為U由于這段電 路兩端

16、有電勢差，電路中就有電場存在，電路中的自由 電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流I，在時(shí):，滬r..：母；沁心― 間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少？ 學(xué)生：在時(shí)間t內(nèi)，通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。 教師：這相當(dāng)于在時(shí)間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個(gè)過程中，電場力做了多少功？ 學(xué)生：在這一過程中，電場力做的功W=qU=IUt 教師：在這段電路中電場力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱電功。 電功： （1）定義：在一段電路中電場力所做的功，就是電流所做的功，簡稱電功 （2）定義式：W=UIT 教師：電功的定義式

17、用語言如何表述？ 學(xué)生：電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U,電路中的電流I 和通電時(shí)間t三者的乘積。 教師：請同學(xué)們說出電功的單位有哪些？ 學(xué)生：(1)在國際單位制中，電功的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J. (2)電功的常用單位有：千瓦時(shí)，俗稱“度”符號是kW?h. 教師：1kW?h的物理意義是什么？1kW?h等于多少焦？ 學(xué)生：1kW?h表示功率為1kW的用電器正常工作1h所消耗的電能。 1kW?h=1000WX3600s=3.6X106J 說明：使用電功的定義式計(jì)算時(shí)，要注意電壓U的單位用V，電流I的單位用A，通電時(shí)間t的單位用s,求出的電功W的單位就是J。

18、 教師：在相同的時(shí)間里，電流通過不同用電器所做的功一般不同。例如，在相同時(shí)間里，電流通過電力機(jī)車的電動(dòng)機(jī)所做的功要顯著大于通過電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)所做的功。電流做功不僅有多少，而且還有快慢，為了描述電流做功的快慢，引入電功率的概念。 (1) 定義：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。 (2) 定義式：P==IU (3) 單位：瓦(W)、千瓦(kW) ［說明］電流做功的“快慢”與電流做功的“多少”不同。電流做功快，但做功不一定多；電流做功慢，但做功不一定少。 教師：在力學(xué)中我們講功率時(shí)有平均功率和瞬時(shí)功率之分，電功率有無平均功率和瞬時(shí)功率之分呢？ 學(xué)生分組討論。 師生共同總

19、結(jié)： (1) 利用P=計(jì)算出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。 (2) 利用P=IU計(jì)算時(shí)，若U是某一時(shí)刻的電壓，I是這一時(shí)刻的電流，則P=IU就是該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。 教師：為什么課本沒提這一點(diǎn)呢？ 學(xué)生討論，教師啟發(fā)、引導(dǎo)： 這一章我們研究的是恒定電流，用電器的構(gòu)造一定，通過的電流為恒定電流，則用電器兩端的電壓必是定值，所以U和I的乘積P不隨時(shí)間變化，也就是說瞬時(shí)功率與平均功率總是相等的，故沒有必要分什么平均功率和瞬時(shí)功率了。 ［說明］利用電功率的公式p=iu計(jì)算時(shí)，電壓U的單位用V,電流I的單位用A,電功率P的單位就是W。 2、焦耳定律 教師：電流做功，消耗的是電能。電能轉(zhuǎn)化為什

20、么形式的能與電路中的電學(xué)元件 (2)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), U=2.0V，I=0.40A， 有關(guān)。在純電阻元件中電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，于是導(dǎo)體發(fā)熱。 設(shè)在一段電路中只有純電阻元件，其電阻為R通過的電流為I,試計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量Q。 學(xué)生：求解產(chǎn)生的熱量Q。 解：據(jù)歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓U=IR 在時(shí)間t內(nèi)電場力對電阻元件所做的功為W=lUt=l^Rt 由于電路中只有純電阻元件，故電流所做的功W等于電熱Q。 產(chǎn)生的熱量為 Q=I2Rt 教師指出：這個(gè)關(guān)系最初是物理學(xué)家焦耳用實(shí)驗(yàn)得到的，叫焦耳定律，同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過了。 學(xué)生活動(dòng)：總結(jié)熱功率的

21、定義、定義式及單位。 熱功率: (1) 定義：單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱的功率叫做熱功率。 (2) 定義式：P扶==I2R 熱 (3) 單位：瓦(W) ［演示實(shí)驗(yàn)］研究電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。 (投影)實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 取一個(gè)玩具小電機(jī)，其內(nèi)阻R=1.0Q,把它接在如圖所 示的電路中。 (1)先夾住電動(dòng)機(jī)軸，閉合電鍵，電機(jī)不轉(zhuǎn)。調(diào)整滑動(dòng) 變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為0.50V,記下電流表的示數(shù)，「— 算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。 (2)再松開夾子，使小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.0V(此電壓為小電機(jī)的額定電壓)，記下電流表的示數(shù)

22、，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。 ［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］ (1)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，U=0.50V，I=0.50A， P=UI=0.50X0.50W=0.25W P=/2R=0.502X1.0W=0.25W P=P P=UI=2.0X0.40W=0.80W P=/2R=0.402X1.0W=0.16W P電＞戶熱 學(xué)生：分組討論上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。 師生共同活動(dòng)：總結(jié)： （1）電功率與熱功率的區(qū)別 電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓U和通過的電流I的乘積。 熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率

23、，決定于通過這段電路的電流的平方I2和電阻R的乘積。 （2）電功率與熱功率的聯(lián)系 若在電路中只有電阻元件時(shí)，電功率與熱功率數(shù)值相等。即P熱=戶電 熱電 教師指出：上述實(shí)驗(yàn)中，電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，小電機(jī)就相當(dāng)于純電阻。 若電路中有電動(dòng)機(jī)或電解槽時(shí)，電路消耗的電功率絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能，只有一少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時(shí)電功率大于熱功率，即P電〉P熱。 電熱 教師指出：上述實(shí)驗(yàn)中，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)消耗的電功率，其中有一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故P電〉P熱。 電熱 （投影）教材56頁 亟—?臺電動(dòng)機(jī).線羈電阻罡當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩 端加220V電壓時(shí).通過電動(dòng)機(jī)的電流^50An這

24、臺電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少？ 解本題涉及二個(gè)不同槪念的功率：電動(dòng)機(jī)消疑的電功率尸電’砲動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率尸吟轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率尸I三總之間遵從能尿守恒絃律、即 P屯=P伙+P札 由魚耳定律，電動(dòng)機(jī)的熱功率為 電動(dòng)機(jī)消耗的電功啪.即電流做功的功率岡此訶財(cái)電f腿轉(zhuǎn)化為機(jī)械旄的功舉川卩電動(dòng)機(jī)所做機(jī)械功的功率 覘抵功率為做功的關(guān)系?唱?jiǎng)蛹±矸昼娝龅臉缎倒? =HU-F/0t =^50x220-50Jk0.41k61）J 教師引導(dǎo)學(xué)生完成對例題的分析、求解。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在 筆記本上總

25、結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 （四）實(shí)例探究 ☆求兩點(diǎn)間的電勢差 【例1】不考慮溫度對電阻的影響，對一個(gè)“220V,40W”的燈泡，下列說法正確的是 A. 接在110V的電路上時(shí)的功率為20W B. 接在110V的電路上時(shí)的功率為10W C. 接在440V的電路上時(shí)的功率為160W D. 接在220V的電路上時(shí)的功率為40

26、W 解析：正確選項(xiàng)為BD。 （法一）由得燈泡的電阻Q=12100 ???電壓為110V時(shí)，W=10W 電壓為440V時(shí)，超過燈炮的額定電壓一倍，故燈泡燒壞，P=0. （法二）由。可知R一定時(shí)，P*U2, ??.當(dāng)U=110V=，P=P/4=10W 額 說明：燈泡是我們常用的用電器，解題時(shí)一般不考慮溫度對其電阻的影響。用電器的標(biāo)稱值，指其額定值，即用電器在正常工作時(shí)的電壓、功率以及電流值，由P額 額=U額?/額可知，P、U、I有同時(shí)達(dá)到、同時(shí)超過、同時(shí)不滿足的特點(diǎn)。 額額 【例2】一直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A

27、。松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2V時(shí)，電流為0.8A，電動(dòng)機(jī)正常工作。求該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入的電功率是多少？電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多少？ 解析：電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其消耗的電功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能，其輸入的電功率為 P=|U=0.8X2W=1.6W 入11 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率 P=P-|2r=1.6-0.82X1W=0.96W 機(jī)入1 說明：在非純電阻電路里，要注意區(qū)別電功和電熱，注意應(yīng)用能量守恒定律。① 電熱Q=I2Rt。②電動(dòng)機(jī)消耗的電能也就是電流的功W=Iuto③由能量守恒得W=Q

28、+E,E為其他形式的能，這里是機(jī)械能；④對電動(dòng)機(jī)來說，輸入的功率P入=IU發(fā)熱的功入 率P熱=I2R；輸出的功率，即機(jī)械功率P機(jī)才入P熱ER。 【例3】潮汐發(fā)電是利用漲落潮的水位差來工作的，潮差越大，海水流量越大，發(fā)電功率也越大。我國潮汐能的可供開發(fā)的總裝機(jī)量為3.6X107kW。1980年8月，在浙江江廈建成第一座潮汐電站，裝機(jī)量為3X103kW，平均年發(fā)電量為1.7X107kW?h,其規(guī)模居世界第二位。 (1) 試根據(jù)上文中給出的數(shù)據(jù)，計(jì)算我國建造的江廈潮汐電站平均每天滿負(fù)荷工作幾小時(shí)？ (2) 設(shè)江廈潮汐電站漲潮和落潮時(shí)的平均潮差為6m,計(jì)算每次漲潮時(shí)流量是多大？(設(shè)潮汐電站的總

29、能量轉(zhuǎn)換效率為50%) 解析：(1)江廈潮汐電站功率為3X103kW，年發(fā)申量為1.07X107kW?h,由公式W=Pt可算出每天滿負(fù)荷工作的時(shí)間為 TW1070x104x3.6x106*“ t=——===3.52x104s=9.8h 365365P365x3x106 (2)由文中給出數(shù)據(jù)及每天漲、落潮的次數(shù)可知，平均每次的發(fā)電量為 廠1070x104x3.6x106c—“ E--2.64x1010j 365x4 因?yàn)? 所以每次漲潮的平均流量為 “E2.64x1010…“, V———8.7x105m3/次 pgh?耳1.03x103x9.8x6x0.5 說明：本題涉

30、及到潮汐這種自然現(xiàn)象，漲潮和落潮時(shí)均有水流的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 【例4】如圖所示，有一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)，內(nèi)阻r=0.6Q,R=10Q，U=160V,電壓表的讀數(shù)為110V,求 (1) 通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？ (2) 輸入到電動(dòng)機(jī)的電功率是多少？ (3) 在電動(dòng)機(jī)中發(fā)熱的功率是多少？ (4) 電動(dòng)機(jī)工作1h所產(chǎn)生的熱量是多少？ 解析： (1)設(shè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U1，電阻R兩端的電壓為U2,則 U1=110V，U2=U-U1=(160-110)V=50V 通過電動(dòng)機(jī)的電流為I,則/==A=5A (2) 輸入到電功機(jī)的電功率P電P￡U]I=110X5W=550W (3) 在電動(dòng)機(jī)中發(fā)熱的功率P熱，P熱=/2r=52X0.6W=15W (4) 電動(dòng)機(jī)工作1h所產(chǎn)生的熱量Q，Q=I2rt=52X0.6X3600J=54000J 說明：電動(dòng)機(jī)是非線性元件，歐姆定律對電動(dòng)機(jī)不適用了，所以計(jì)算通過電動(dòng)機(jī)的電流時(shí)，不能用電動(dòng)機(jī)兩端的電壓除以電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻。 通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)的熱功率。 作 業(yè) 書面完成P57“問題與練習(xí)”第4、5題；思考并回答其他小題。 板 書設(shè)計(jì) 教學(xué)后記