人教版物理（中職）類 4.3《電功 電功率》 導(dǎo)學(xué)案（無答案）

《電功電功率》課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單基礎(chǔ)層次（A層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握電功的定義、公式，會進(jìn)行簡單的計(jì)算；2、掌握電功率的定義、公式，會進(jìn)行簡單的計(jì)算；3、掌握焦耳定律，能正確運(yùn)用公式計(jì)算電功和電熱。二、學(xué)習(xí)過程：任務(wù)一：電功1、電功的定義：導(dǎo)體內(nèi)的電荷在______________________，因此電場力做了功。這個功叫做____________，簡稱__________。2、電功的大?。喝绻麑?dǎo)體兩端的電壓為U，通過導(dǎo)體的電流為I，通電時間為t,則電流所做的功W為：電流流過一段電路時所做的功，等于這段電路________________、__________________和________________三者的乘積。3、電功的單位：在公式中，U的單位為V（伏），I的單位為A（安），t的單位為s（秒），則W的單位為J（焦）。日常生活中，電功的單位為“度”1度＝1KW.h=1000W×3600s=3.6×106J（可參照W＝Pt知，1J＝1W.s）4、電流做功的過程是將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程★第二章我們曾經(jīng)講過，做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，因此，電流做功的過程，實(shí)際上就是將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程。如：電流在電爐上做功——電能轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能；電流在電動機(jī)上做功——電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能；電流在電解槽里做功——電能大部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，少部分轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能。第二章我們還講過：“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”由此可知：電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。任務(wù)二：電功率1、___________________________________________________________叫做電功率。其公式為，電功率的單位是（瓦）2、將代入得一段電路上的電功率等于這段電路___________________和________________的乘積。任務(wù)三：焦耳定律1、電流的熱效應(yīng)：剛才我們講過，電流做功的過程，實(shí)際上是將電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程。通過不同的用電器，電能將轉(zhuǎn)化為不同形式的能。如：通過電動機(jī)——電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；通過日光燈——電能轉(zhuǎn)化為光能；通過蓄電池——電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。▲但不管什么用電器，都很難避免有電阻的存在，只要有電阻存在，用電器就會發(fā)熱。如：電動機(jī)使用過程中會發(fā)熱，蓄電池充電時也會發(fā)熱?！镞@種電流通過導(dǎo)體而發(fā)熱的現(xiàn)象，稱為電流的熱效應(yīng)。2、焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，等于____________、______________和___________三者的乘積。這個規(guī)律叫做焦耳定律。用公式表示。3、電功與電熱的區(qū)別以電動機(jī)為例，電流通過電動機(jī)做功，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能的總量就是電能所做的功W，假如機(jī)械能用E表示，則有W＝E+Q顯然，對電動機(jī)來說，Q<W的▲只有一種情況，如果電路是純電阻電路（沒有電容、線圈、電解液等其它元件），電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為熱能，這時才有Q＝W；當(dāng)不是純電阻電路時（有其它元件存在），電流所做的功除了轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為其它形式的能，所以Q<W。概括起來的▲一般純電阻電路是指以產(chǎn)生熱量為目的的用電器，如電燈泡、電爐、電熱水器、電熨斗、電烙鐵等。而像電動機(jī)、日光燈、蓄電池等則不是純電阻電路。★在純電阻電路中，電功和電熱的公式通用。在非純電阻電路中，電功只能用，而電熱只能用，不可混用。例題：課本P101例2三、檢測反饋1、電路中導(dǎo)體兩端的電壓是220V，通過導(dǎo)體的電流是5A，則該導(dǎo)體的功率為_________W，若通電2小時，則電流所做的功為________________J，消耗電能_________度。2、一只“220V，100W”的燈泡，正常工作時通過的電流是多大？3、一臺直流電動機(jī)，額定電壓是110V，線圈電阻為0.40?，正常工作時通過的電流是5.0A。求它的額定電功率和工作1h所產(chǎn)生的熱量及電流所做的功。應(yīng)用層次（B層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（在A層次的基礎(chǔ)上增加）1、了解額定功率與實(shí)際功率2、能利用電功與電熱的知識解決高壓輸電的問題二、學(xué)習(xí)過程：任務(wù)一：額定功率與實(shí)際功率我們經(jīng)?？梢钥吹接秒娖魃蠘?biāo)有“功率”和“電壓”。這個“功率”和“電壓”，分別稱為“額定功率”和“額定電壓”。（如日光燈管220V，40W）▲它表示在“額定電壓”下，用電器的功率為“額定功率”U＝U額P＝P額工作正常U<U額P<P額不能正常工作U>U額P>P額有燒壞電器的危險在實(shí)際電壓下，用電器的功率為“實(shí)際功率”例題：P100例1任務(wù)二：高壓輸電電能由發(fā)電廠發(fā)出，沿著導(dǎo)線送到幾百千米甚至幾千千米之外的用戶。在傳輸過程中，由于導(dǎo)線存在電阻，由Q＝可知，線路必須要消耗一部分電能，這部分電能是不能被利用的，白白地浪費(fèi)，這就是我們通常所說的線損。如何降低線路損耗？由公式Q＝可知，要降低線路損耗只有兩個途徑，一是降低電阻，二是降低電流。如何降低電阻，長度無法改變，可以改用電阻率小的材料，銀最小，但價格太貴，用不起，因此不太行得動；可能改變橫截面積，但導(dǎo)線變粗，用料多，架設(shè)困難，也行不動。剩下來就是降低電流。由P＝UI可知，在輸送電功率不變的前提下，要減小電流，必須提高電壓。所以，遠(yuǎn)距離輸電大多采用高壓輸電。例題：輸電線的電阻為1.0Ω，輸送的電功率為100KW。用400V的低壓送電，輸電線上因發(fā)熱損失的功率是多少？占輸送總功率的百分率？若改用10000V的高壓送電，損失的功率又是多少？占輸送總功率的百分率？三、檢測反饋1、兩個燈泡上分別標(biāo)有“220V，40W”和“220V，100W”的字樣。（1）它們正常發(fā)光時的電流、電阻各是多少？（2）若把它們接在電壓為110V的電路里，電功率各是多少？2、輸電線的電阻是0.5Ω，輸送的電功率是100KW，如果用500V的低電壓輸電，輸電線上因發(fā)熱而消耗的電功率是多少？若改用20KV的高壓輸電，損失的電功率又是多少？拓展層次（C層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（在A、B兩層次的基礎(chǔ)上增加）1、理解電功的定義二、學(xué)習(xí)過程：任務(wù)一：理解電功的定義磁鐵為什么不需要接觸就能吸起大頭針？——這是因?yàn)樵诖盆F周圍存在著一種看不見、摸不著、但又是客觀存在的磁場，磁場對處于其中的磁性物質(zhì)具有力的作用，從而將大頭針吸起?！巴N電荷相斥，異種電荷相吸”，為什么兩個電荷不需要接觸能相互發(fā)生力的作用？——同樣是因?yàn)槊恳粋€電荷周圍存在著一種看不見、摸不著，但又是客觀存在的特殊物質(zhì)，這種物質(zhì)稱為“電場”，電場對處于其中的電荷具有電場力的作用。如圖所示，當(dāng)電源跟兩個極板相連接時，跟正極相連的極板帶正電，跟負(fù)極板相連的極板帶負(fù)電，這樣在兩極板之間就會形成電場。假如在兩極板之間有一個帶電物體，則這個物體必受電場力的作用。當(dāng)給導(dǎo)體兩端加上電壓，在導(dǎo)體內(nèi)部也會形成電場，導(dǎo)體中的自由電荷就會受到力的作用，在力的作用下自由電荷必然會發(fā)生定向移動而產(chǎn)生位移，有力、有位移，即電場力對電荷做了功。我們把這個功叫做電流做的功，簡稱電功。三、檢測反饋導(dǎo)體兩端存在電壓，導(dǎo)體內(nèi)部就會形成_______