第十六章《热和能》知识点总结
第一节分子热运动
1.扩散现象
定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
扩散现象说明:①分子之间有间隙;②分子在不停地做无规则的运动。
在课本图16.1-2中,二氧化氮被放在下面的目的:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
固体、液体、气体都可以发生扩散现象,扩散速度与温度有关。
分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,而灰尘飞扬、液体对流、气体对流是物体运动的结果。
2.分子的热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
温度越高,热运动越剧烈。
3.分子间的作用力
分子间的作用力包括分子间的引力和斥力。
当分子间的距离d=分子间平衡距离r,引力=斥力。
d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用。
固体和液体很难被压缩是因为:分子之间存在斥力。
d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。
固体很难被拉断、钢笔能写字、胶水能粘东西都是因为:分子之间存在引力。
当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。
破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,分子间几乎没有作用力。
第二节内能
1.定义:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
2.任何物体在任何情况下都有内能。
3.内能的单位为焦耳。
4.影响物体内能大小的因素
温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度越高,物体内能越大。
质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
5.内能与机械能不同
机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关。
内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
6.内能改变的外部表现
物体温度升高,说明物体内能增大;物体温度降低,说明物体内能减小。
内能改变,温度不一定变化。温度变化,内能一定改变。
熔化、凝固、沸腾过程中,物体的内能发生了改变,但是温度不变。
7.改变物体内能的方法:做功和热传递。
8.做功:
做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化。
如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
如课本图16.2-5甲,引火仪内的棉花燃烧起来,因为:活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花着火点,使棉花燃烧。
如课本图16.2-5乙,瓶塞跳出时容器内出现白雾,因为:瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化凝成小水滴。
9.热传递:
定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
热传递传递的是内能(热量),不是温度,温度变化只是热传递的一个表现。
实质:内能的转移
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。
热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“具有热量”。“传递温度”的说法也是错的。
条件:存在温度差。如果没有温度差,就不会发生热传递。
如右图,烧杯中的水不沸腾,因为没有温度差。
热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;物体放热,温度降低,内能减少。
10.做功与热传递的异同
相同点:由于它们在改变内能上的效果相同,所以做功和热传递改变物体内能上是等效的。
不同点:做功时能量的形式发生了变化,热传递时能量的形式不变。
11.温度、热量、内能的区别
温度表示物体的冷热程度。温度升高,内能一定增加,但不一定吸收热量。
热量是在热传递过程中的变化量。吸收热量,温度不一定升高,内能也不一定增加。
内能是一个状态量。内能增加,温度不一定升高,也不一定吸收热量。
“热”可以指热量、温度和内能,具体含义要根据实际情况而定。
12.内能的利用方式
利用内能来加热:从能的角度看,这是内能的转移过程。
利用内能来做功:从能的角度看,这是内能转化为机械能。
第三节比热容
1.探究:比较不同物质的吸热能力
【实验设计】用天平称质量相等的水和食用油,调节两个酒精灯的火焰使火焰大小相同。用这两个酒精灯分别给水和食用油加热一段时间,用温度计测量水和食用油的温度,比较二者温度上升速度。
【实验表格】下表可供参考。
物质初温t0/℃末温t/℃温度变化△t/℃质量m/g加热时间/s
水
食用油
【实验结论】质量相等的不同物质,吸收的热量相同,升高的温度不同。
【注意事项】①比热容的概念是通过本实验引出来的,所以实验中不可以有“比热容”三个字。
②本实验利用到控制变量法,所以要控制水和食用油的质量相等,控制酒精灯的火焰大小,控制加热时间相同。
2.定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
3.物理意义:比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
水的比热容c水=4.2×103J/(kg℃),物理意义为:1kg的水温度升高(降低)1℃,吸收(放出)的热量为4.2×103J。
4.比热容是物质的一种性质,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
5.水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。
6.海陆风:由于水的比热容比砂石大,导致沿海地区和内陆地区的温差不同。温度不同导致大气压不同,白天和夜晚刮的风也不同。白天陆地温度高,风由海洋吹向陆地;夜晚海洋温度高,风由陆地吹向海洋。
7.比较比热容的方法:
质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。
8.热量的计算公式:
温度升高时用:Q吸=cm(t-t0)
温度降低时用:Q放=cm(t0-t)
只给出温度变化量时用:Q=cm△t
Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg℃));m——质量——千克(kg);
t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃)
用公式求液体温度时,一定要注意液体的沸点:求出水的温度为105℃,但最终结果应该是100℃。
审题时注意“升高(降低)到10℃”还是“升高(降低)了10℃”,前者的“10℃”是末温(t),后面的“10℃”是温度的变化量(t0)。
9.热平衡方程:在不计热损失的情况下,Q吸=Q放。
第四节热机
1.内燃机
热机的定义:利用内能来做功的机器。
热机的能量转换:内能转化为机械能。
热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
内燃机的工作过程(图16.4-3):在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
冲程进气门排气门活塞运动方向缸内温度飞轮转速能量转化
吸气打开关闭向下
压缩关闭关闭向上升高减慢机械能转化为内能
做功关闭关闭向下降低加快内能转化为机械能
排气关闭打开向上
汽油机和柴油机的比较:
汽油机柴油机
不
同
点构造顶部有一个火花塞顶部有一个喷油嘴
燃料汽油柴油
吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气
点燃方式点燃式压燃式
效率低高
应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机
相
同
点冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。
2.热值
定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg)、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m3)。
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积无关。
公式:Q放=qm、Q放=qV
①Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料质量——千克(kg)。
②Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每立方米(J/m3);V——燃料体积——立方米(m3)。
酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
火箭常用液态氢做燃料,是因为:①液态氢的热值大;②液态氢的体积小,便于储存和运输。
3.燃料的有效利用、热机的效率
燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。
在实际应用中,燃料很难完全燃烧,所以放出的热量比实际计算出的要少。另外,放出的热量又很难得到全部有效利用,总会有一部分热量损失。例如,用蜂窝煤烧水时,热量损失的部分包括:①未完全燃烧的部分;②高温烟气带走的热量;③被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度)
以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)
热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式:
提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;②机件间保持良好的润滑,减小摩擦。
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%
第五节能量的转化和守恒
1.我们接触过以下形式的能量:机械能、内能、光能、化学能、电能
动能和势能属于机械能,“动能或势能转化为其他形式的能量”的说法是错误的。
2.能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
3.判断能量的转化,要看能量大小的变化。在某一现象中,如果一种形式的能力在减小的同时,引起另一种形式的能量增大,那么就可以确定这种形式的能量转化成了另一种形式的能量。
4.若发生能量的转移,必有一物体能量减少,另一种物体能量增加,并且能量的形式不变。
热传递的过程是内能的转移过程,内能转移的多少等于吸收或放出热量的多少。
5.火箭上升时,机械能增加,内能增加。
第十六章《分式》知识点整理(人教版)
1.分式的定义:如果A、B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子叫做分式。
分式有意义的条件是分母不为零,分式值为零的条件分子为零且分母不为零.
2.分式的基本性质:分式的分子与分母同乘或除以一个不等于0的整式,分式的值不变。
3.分式的通分和约分:关键先是分解因式
4.分式的运算:
分式乘法法则:分式乘分式,用分子的积作为积的分子,分母的积作为分母。
分式除法法则:分式除以分式,把除式的分子、分母颠倒位置后,与被除式相乘。
分式乘方法则:分式乘方要把分子、分母分别乘方。
分式的加减法则:同分母的分式相加减,分母不变,把分子相加减。异分母的分式相加减,先通分,变为同分母分式,然后再加减
混合运算:运算顺序和以前一样。能用运算率简算的可用运算率简算。
5.任何一个不等于零的数的零次幂等于1,即;当n为正整数时,
6.正整数指数幂运算性质也可以推广到整数指数幂.(m,n是整数)
(1)同底数的幂的乘法:;
(2)幂的乘方:;
(3)积的乘方:;
(4)同底数的幂的除法:(a≠0);
(5)商的乘方:;(b≠0)
7.分式方程:含分式,并且分母中含未知数的方程——分式方程。
解分式方程的过程,实质上是将方程两边同乘以一个整式(最简公分母),把分式方程转化为整式方程。
解分式方程时,方程两边同乘以最简公分母时,最简公分母有可能为0,这样就产生了增根,因此分式方程一定要验根。
解分式方程的步骤:(1)能化简的先化简;(2)方程两边同乘以最简公分母,化为整式方程;
(3)解整式方程;(4)验根.
增根应满足两个条件:一是其值应使最简公分母为0,二是其值应是去分母后所的整式方程的根。
分式方程检验方法:将整式方程的解带入最简公分母,如果最简公分母的值不为0,则整式方程的解是原分式方程的解;否则,这个解不是原分式方程的解。
列方程应用题的步骤是什么?(1)审;(2)设;(3)列;(4)解;(5)答.
应用题有几种类型;基本公式是什么?基本上有四种:
(1)行程问题:基本公式:路程=速度×时间而行程问题中又分相遇问题、追及问题.
(2)数字问题在数字问题中要掌握十进制数的表示法.
(3)工程问题基本公式:工作量=工时×工效.
(4)顺水逆水问题v顺水=v静水+v水.v逆水=v静水-v水.
8.科学记数法:把一个数表示成的形式(其中,n是整数)的记数方法叫做科学记数法.用科学记数法表示绝对值大于10的n位整数时,其中10的指数是
用科学记数法表示绝对值小于1的正小数时,其中10的指数是第一个非0数字前面0的个数(包括小数点前面的一个0)
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九年级物理教案
第十六章电流做功与电功率
一、单元教学目标:
基础性目标:
1.从能量转化角度认识电能;知道电功及其单位;会正确使用电能表测量电功。
2.探究影响电流做功的因素,进一步认识控制变量的研究方法。
3.理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单的计算;理解用电器的额定功率和额定电压。探究影响电功率的因素。
4.进一步练习使用电压表、电流表和滑动变阻器测算小灯泡的额定功率和实际功率,知道怎样测算家庭电费。
发展性目标:
1.培养初步的观察、分析能力
2.培养学生设计实验、搜集证据、分析与论证等科学探究的能力,从而激发学生的学习兴趣
3.培养学生制定计划与设计实验的能力。
4.强化学生使用知识解决实际问题的意识。
二、单元教材分析
本章教材共3节。
第一节科学探究——电流做功与哪些因素有关分两个方面:一方面是由怎样测算家庭电费的话题切入课题,首先认识电能表,通过电能表计算电费。另一方面,由电能转化成其他形式的能是通过电流做功实现的这一思路引出电流做功与哪些因素有关的问题,通过实验探究的方法定性得出电流做功跟电流、电压、时间都有关。
第二节“电流做功的快慢”则由8年级所学过的机械功率的知识来定义电功率。再通过实验探究的方法得出电功率的表达式。接着介绍额定功率和实际功率。
第三节“测量电功率”,安排的是学生分组实验——测量小灯泡的电功率,再一次让学生通过实验探究的过程,加深对电功率知识和理解。
三、教法、学法指导:
本章的知识内容是重要的,涉及到电阻、电流、电压、欧姆定律、内能等知识的综合应用。同时又较集中的体现了课程标准中有关培养学生科学探究能力的要求,即“通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步科学探究的能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。”结合本章教材的编排,在教学实践中,尤其要注重“制定计划”、“进行实验与收集证据”、“分析与论证”、“交流与合作”诸环节的教学设计,这样才能更好地理解教材的编写思路。
四、课时安排:
新授课3课时(科学探究:电流做功与哪些因素有关1课时,电流做功的快慢1课时,测量电功率1课时),复习课1课时
第一节电流做功
教学目标:
⒈从能量转化的角度认识电能,能简单描述电能和我们生活的关系。
⒉通过实验探究认识电流做功的相关因素。
⒊学读家用电能表,会通过电能表计算电费。
⒋通过讲解一度电的作用,增强学生节约用电的意识。
重点难点:
实验探究电流做功跟哪些因素有关
教学准备:
实验器材:低压电源、开关、导线、不同阻值的电阻线、电流表(2只)、电压表(2只)、温度计(2只)、相同的广口瓶(2只)、煤油、电能表实物及挂图。
教学设计:
一、创设情景、引入新课
(1)教师讲述:各种形式的能都可以在一定条件下发生相互转化,即做了多少功必然伴随着多少能量发生了转化;反之转化了多少能量必定同时做了多少功。提问:你认为电流可以做功吗?为什么?
(2)用电器是用电来工作的仪器,用电器工作时,消耗电能,把电能转化为其它形式的能。请同学们回忆一下,你家里的用电器有哪些?它们都是把电能转化为什么形式的能?
二、投放学案,展示疑点
学生根据学案自主学习,注重理解,遇有疑难作好标记。
三、合作共建,解决疑难
问题一、电流做功的实质
举出电流做功的过程,让学生分析讨论课本图16—1中的能量转化,进一步总结:电流做功的过程,就是把电能转化为其他形式的能的过程?
问题二、电流做功与哪些因素有关
引导学生:
1.制定计划与设计实验
注意认识设计实验的方法、实验设计的依据、实验观察的内容。
2.进行实验与收集证据
按图16—3(b)、16—4(b)组装器材进行实验探究,并收集相关的数据,进而分析得出结论。
引导学生读本节的最后部分,明确电功公式W=UIt
3.分析课后作业2、3,更好的理解实验设计的思路。
问题三、电功的单位、换算和计算公式
归结:(1)单位:焦耳、千瓦时(常用单位:度)1度=1千瓦时=3.6×106焦耳
(2)结合欧姆定律,推导出计算电功的常用公式:W=UIt、W=I2RtW=U2/Rt
串联电路:W1:W2=R1:R2
并联电路:W1:W2=R2:R1
四、知能应用,巩固提高
学生完成学案知能应用内容,总结做题规律。
五、诊断评价,拓展提升
学生独立完成诊断评价,加深理解,总结解题方法。
六、课堂小结,构建网络:
知识点:电功的定义、物理意义、单位、计算公式、测量工具
基本方法:控制变量法
七、布置作业:完成《新课程同步学习与探究》“开放性作业”。
八、板书设计:
第一节科学探究:电流做功与哪些因素有关
一、怎样测算家庭电费
⒈电流做功的实质:电能转化为其他形式的能。
⒉电能表:
①读数:
②单位:千瓦时1千瓦时=3.6×106焦耳
二、电流做功与哪些因素有关
⒈制定计划与设计实验
⒉进行实验与收集证据
⒊结论:电流做功跟电流的大小、电压的高低均有关。
⒋电功公式:W=UIt
九、教学反思:
第一节科学探究:电流做功与哪些因素有关
学案
一、自主学习
1.电流通过日光灯,灯亮了,这个过程消耗了电而得到了光,从能量的角度看,消耗了什么能?得到了什么能?
2.(1)生活中的电能表的作用是什么?表盘上的各种数字、符号的含义,说出它的读数方法、单位及换算以及怎样测算家庭电费。
⑵让学生根据图16—2测算5月份的家庭电费。
3.阅读课本,分析(1)电功的定义、单位及换算
(2)在探究“电流做功与哪些因素有关?”实验中,实验的设计依据是什么?采用的方法是什么?怎样来判断电流做功的多少?
(3)电流做功与哪些因素有关?采用控制变量法,用语言描述出电功与电流、电压的关系。
(4)电功的公式:___________,即电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的___________、流经电路中的___________和___________的乘积。
二、合作探究
1、举出电流做功的过程,让学生分析讨论课本图15—1中的能量转化,理解电流做功的实质:___________
2、电流做功与哪些因素有关。引导学生:
(1)、注意认识设计实验的方法、实验设计的依据、实验观察的内容。
(2)、按图组装器材进行实验探究,并收集相关的数据,进而分析得出结论。
(3)、分析课后作业2、3,更好的理解实验设计的思路。
3、电功的单位、换算和计算公式
4、结合欧姆定律,推导出计算电功的常用公式:W=UIt、W=I2RtW=U2/Rt
串联电路:W1:W2=R1:R2并联电路:W1:W2=R2:R1
三、重难点知识突破
练习1.三峡水电站年发电量可达8.47×1010kWh,合___________J。若按平均每户年耗电700kWh估算,这些电能可供______户居民使用一年。
练习2.现有甲、乙两只电炉,已知电炉电阻R甲R乙,分别接入电源电压为220V的电路中,在相同的时间内,它们的放热情况是()A.甲放热多B.乙放热多C.同样多D.无法判断
练习3.李明利用如图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关。他在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲R乙,通电一段时间后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高。该现象能够说明电流产生的热量与下列哪个因素有关()
A.电压B.电流C.电阻D.通电时间
练习4.小明用如图2所示的装置,研究电压相等时,电流热效应跟电阻的关系。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
(1)请你用笔画线作导线,帮他连接好电路。
(2)这样连接目的是___________。
(3)实验过程中可以观察A瓶中温度计的示数大于B瓶中温度计的示数,这表明__________________
三、知能应用,巩固提高
1.三峡水电站年发电量可达8.47×1010kWh,合___________J。若按平均每户年耗电700kWh估算,这些电能可供______户居民使用一年。
2.现有甲、乙两只电炉,已知电炉电阻R甲R乙,分别接入电源电压为220V的电路中,在相同的时间内,它们的放热情况是()
A.甲放热多B.乙放热多
C.同样多D.无法判断
3.李明利用如图1所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关。他在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲R乙,通电一段时间后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高。该现象能够说明电流产生的热量与下列哪个因素有关()
A.电压B.电流C.电阻D.通电时间
4.某电能表的表盘上标有“5(10)A”字样,则下列说法正确的是()
A.电能表的额定电流是10A
B.电能表的额定电流是5A~10A
C.通过电能表的电流不能超过5A
D.电能表允许通过的最大电流为10A
四、诊断评价,拓展提升
1.电流做功的过程实际就是将转化为的过程。电流做了多少功,就有多少的能量。
2.电能表接在家庭电路中,是为了测量()
A.电流B.电压C.电功D.电功率
3.小亮家中电能表在月初时的示数是,在月底时示数为,这个月他家用的电能应是()
A.100kWhB.100JC.10kWhD.10J
4、科技小组的同学用一段1100Ω的电阻丝,制作了一只电烙铁。当把它接在220V的电源上时,通过的电流是多少?10min内它放出的热量是多少?
学案参考答案:
重难点知识突破:练习1、3×1017,1.21×108练习2、B练习3、C练习4、(1)图略(2)控制两段金属丝的电压相等(3)在电压相等时,导体的电阻越小,产生的热量越多。
诊断评价:1、电能,其它形式的能,电能转化为其它形式
2、C3、C4、0.2A,2.64×104J
第二节电流做功的快慢
教学目标
1、理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单的计算,能区别用电器的额定功率和实际功率。
2、在实验探究的过程中,培养学生设计实验、收集证据、分析论证等科学探究能力。
重点难点:
实验探究电功率与那些因素有关是本节的重点、难点;实际功率的计算也是本节的难点。
教学准备:
实验器材:学生电源、电流表、电压表、电阻丝(2Ω)、导线、开关、温度计、广口瓶、煤油、停表。
教学设计:
一、复习提问,引入新课
:提问:1、说出电功的物理意义、定义、计算公式、单位及换算
2、怎样比较物体运动的快慢?怎样比较物体做功的快慢?
分析:怎样比较电流做功的快慢呢?
思考讨论:电流通过电扇电动机,通电半小时,电流做功7200J:电流通过起重机电动机,通电2秒钟做工4000J。问①电流通过哪一个电动机做功多?②电流通过哪一个电动机做功快?
二、投放学案,引导自学
学生根据学案自学提纲,自主学习课本基础知识。
三、合作共建,解决疑难
问题一:比较电功和电功率
从物理意义、定义、单位、基本计算公式进行比较
问题二:分析实验“电流做功的快慢与哪些因素有关”:
1.根据上节的探究结果(W=UIT),让学生猜想电功率与哪些因素有关。
学生猜想后,帮助学生理解实验设计方案(Q=WQ吸=cm(t2-t1)P=W/t=Q/t)
2.进行实验与收集证据
3.分析与论证:根据记录的实验数据,进行分析与论证。引导学生算出煤油在时间t内吸收的热量,根据能量转化的观点,确定出电流做的功W,由P=W/t计算出电功率。引导学生确认P与U、I的关系。(进行误差分析)
问题三:分析灯泡名牌:
1.引导学生分析:灯泡的发光情况取决于实际功率
2.探讨额定电压和额定功率的关系:只有在额定电压下,灯泡的功率才是额定功率
3.通过分析小灯泡问题,归结此类问题的常见问题:
一只灯泡上标有“PZ220-40”:
(1)“220V,40W”的物理意义(2)灯泡正常发光时的电流是多少?
(3)灯泡的电阻是多少?(4)一度电可供它正常工作多少时间?
(5)它正常工作10小时,消耗的电能是多少焦?多少千瓦时?
(6)若实际电压是110V,它的实际电流是多少?实际功率是多少?
四、知能应用,巩固提高
学生完成学案知能应用,总结规律。
五、诊断评价,拓展提升
学生独立完成诊断评价内容,归纳方法
六、课堂小结,构建网络
知识点:电功率的物理意义、定义、公式、单位
七、布置作业:《新课程同步学习与探究》“开放性作业”
八、板书设计:
第二节电流做功的快慢
1、电功率
物理意义:表示电流做功的快慢
定义:
公式:P=W/tP=UI(P=I2R,P=U2/R)
单位:WkW
2、额定电压与额定功率
〈1〉灯泡的发光情况取决于实际功率
〈2〉记熟练公式,灵活解决基本计算
九、教学反思
第二节《电流做功的快慢》学案
一、自主学习
自学提纲:
1.说出电功率的物理意义、定义、定义式、单位及换算
2.用所学的电功的关系式,利用电功率的定义,推导出计算电功率的其他公式。
3.分析实验“电流做功的快慢与哪些因素有关”:
(1)说出实验的设计思想什么?“煤油增加的内能是从电转化来的,即Q=W,而Q吸=cm(t2-t1),”
(2)理解实验的分析思路:煤油吸收的热量由Q=cm(t2-t1),再用P=W/t=Q/t计算出功率,从而推导出P与U、I的关系。
4.额定功率:弄清额定电压、额定电流、额定功率的概念;辨认图15-6用电器的额定电压、额定功率。
5.实际功率;弄清实际电压、实际电流、额实际功率的概念。
二、合作探究
1、比较电功和电功率
从物理意义、定义、单位、基本计算公式进行比较
2、分析实验“电流做功的快慢与哪些因素有关”:
(1)根据上节的探究结果(W=UIT),让学生猜想电功率与哪些因素有关。
学生猜想后,帮助学生理解实验设计方案(Q=WQ吸=cm(t2-t1)P=W/t=Q/t)
(2)进行实验与收集证据
(3)分析与论证:根据记录的实验数据,进行分析与论证。引导学生算出煤油在时间t内吸收的热量,根据能量转化的观点,确定出电流做的功W,由P=W/t计算出电功率。引导学生确认P与U、I的关系。(进行误差分析)
3、分析灯泡名牌:
(1)引导学生分析:灯泡的发光情况取决于实际功率
(2)探讨额定电压和额定功率的关系:只有在额定电压下,灯泡的功率才是额定功率
(3)通过分析小灯泡问题,归结此类问题的常见问题:
一只灯泡上标有“PZ220-40”:
1)“220V,40W”的物理意义2)灯泡正常发光时的电流是多少?
3)灯泡的电阻是多少?4)一度电可供它正常工作多少时间?
5)它正常工作10小时,消耗的电能是多少焦?多少千瓦时?
6)若实际电压是110V,它的实际电流是多少?实际功率是多少?
三、重难点知识突破
例1、“PZ220——100”的灯泡,额定功率是W,当它两端加上110V电压是时,通过的电流是A,则实际功率是W;当它正常工作10h,消耗的电能是kw.h。
例2、甲灯和乙灯的额定电压相同,把它们串联接在某电路中,甲灯比乙灯亮,则()
A通过甲灯的电流比乙灯大B甲灯的额定功率比乙灯小
C甲灯的实际功率比乙灯小D甲灯的电阻比乙灯小
例3、分辨灯泡的功率大小:小明买来两只灯泡,额定电压都是“220V”,但额定功率看不清了,他只记得一只是25W,一只是100W,你能帮他判断出来吗?
例4、一个小灯泡“6V,6W”与一电阻串联接在12V的电源上,小灯泡恰好正常发光,求电阻的阻值和这个电路的总功率。
四、诊断评价
1.物理学中把电流在叫做电功率,电功率是表示________的物理量,电功率的定义式是。
2.一只灯泡正常工作电流为0.5A,接在3V的电源上,这时正常发光,则小灯泡的功率为______W,0.5A是该灯的_____电流。
3.下面是刘芳对电功率的认识,其中错误的是()
A.电功率表示电流做功的快慢B.做同样多的功,用电器的电功率越大,所用的时间越短C.白炽灯的明亮程度决定于它的实际功率D.额定功率越大的白炽灯,发光亮度越强
4.标有“36V15W”的车床用台灯和标有“PZ220—15”家用电灯都正常工作1h,消耗的电能()A.一样多B.后者多C.前者多D.无法判断
5.如图所示三副漫画生动地描述了一位学生的一次经历,针对下面三副漫画请你看图回答:
①有一个灯泡不亮的原因是。
②灯泡后来为什么又变亮了。
③这个灯泡为什么更亮了。
学案参考答案:
重难点知识突破:例1、100,0.23,25,1例2、B
例3、方法一:观察灯丝的粗细,灯丝较粗的是100W的。
方法二、将它们串联在220V电路中,灯泡较亮的是25W的,灯泡较暗的是100W的。
方法三、将它们并联在220V电路中,灯泡较暗的是100W的,灯泡较亮的是25W的。
例4、6Ω,12W
诊断评价:1、单位时间内所做的功,电流做功快慢,P=W/t2、1.5,额定3、D4、A5、(1)灯丝断(2)摇动之后灯丝又连在一起(3)灯丝搭接之后长度变短,电阻变小,接入同一电路功率变大。
第三节测量电功率
教学目标:
⒈会测小灯泡的额定功率和实际功率,进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器。
⒉培养学生制定计划与设计实验的能力。
⒊培养学生实事求是的科学态度和不畏艰难、勇于探究的精神。
重点、难点:
制定计划与设计实验是本节的重点;自己设计电路测量小灯泡的功率和各种故障的排除的本节的难点。
教学准备:
实验器材:干电池2节、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1只,“2.5V”的小灯泡1个(附灯座),导线若干(以上器材每实验小组一套)
教学设计:
一、复习提问,引入新课
①是电功率,电功率的大小表示是电流做功的。
②电功率的计算式P==
③是额定电压,是额定功率。
④一只灯泡标有“220V40W”,它的含义是。
常用的小灯泡标有额定电压(如1.5V,2.5V,3.8V)而未标明额定功率,那么它的额定功率如何知道呢?引入新课教学。
二、投放学案,引导自学
自学提纲:1、现在有一只灯泡,想办法测出功率?(引导学生回答:只要测出它两端的电压U和通过它的电流I,应用公式P=UI,就可以求出它的功率了)
2、在测量过程中,应该测量哪些物理量?分别用什么器材?怎样测出这些物理量?这种方法的名称是什么?这个实验的原理是什么?
3、要构成一个完整的电路,需要哪些器材?
4、你认为实验过程中需要滑动变阻器吗?请说出你选择的理由。
5、自己设计出电路图。
三、合作共建,解决疑难
问题一、测量灯泡的功率
⒈制定计划与设计实验
⑴点拨思路:电功率的计算公式是什么?要测小灯泡的功率需测量的物理量有?
如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢?
⑵让学生画出实验电路图,并让学生指出根据电路图需选择的器材、仪器有哪些?
⑶为测小灯泡的额定功率和实际功率,应设计怎样的记录表?
⒉进行实验与收集证据
⑴找一生试述实验的步骤
师强调注意的问题,并总结步骤如下:
①按设计电路图连接实物。注意开关、滑动变阻器。
②检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,此时注意观察电压的示数,当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时,停止滑动,并记下电流表的示数,代入P=UI公式算出小灯泡的额定功率。
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI,算出小灯泡此时的实际功率。
④调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压低于额定电压,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI,算出小灯泡此时的实际功率。
⑤整理实验器材。
电压(V)电流(A)电功率(W)灯泡发光情况
U=U额
U>U额
U<U额
⑵学生实验,师巡回指导:①解决同学们在实验中遇到的疑难问题。②指导学生掌握正确的操作方法和实验技能。③掌握实验的进展,记录下实验做得好的小组。
⒊交流与合作
实验后再与周围同学交流,回答课本上的两个问题。师了解学生交流的情况。
问题二、利用家用电能表测算家用电器电功率
测算方法强调:
⑴表盘每转一圈电流所做的功:W0=3.6×106/3000J=1.2×103J
⑵在时间t内表盘转n圈所做的功:W=nW0=n×1.2×103(J)。
⑶电吹风的电功率:P=W/t=1200n/t(W)
四、知能应用,巩固提高
学生独立思考,完成知能应用,巩固知识。找出规律。
五、诊断评价,查漏补缺
完成学生诊断评价内容,归纳方法。
六、课堂小结,构建网络
知识点:“伏安法测电功率”实验目的、原理、电路图、器材、实验基本思路
“电能表和钟表测家用电器的电功率”实验方法,测算方法:
七、布置作业:完成《新课程同步学习与探究》“开放性作业”
八、板书设计
第三节测量电功率
一、测量小灯泡的电功率
⒈实验目的:测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的实际功率。
⒉实验原理:P=UI
⒊实验电路图:
⒋实验器材:
⒌实验数据记录表:
电压(V)电流(A)电功率(W)灯泡发光情况
U=U额
U>U额
U<U额
二、电能表和钟表测家用电器的电功率:
⒈实验方法:
⒉测算方法:P=1200n/t(W)(电能表上标有“3000r/kw.h”)
九、教学反思:
第三节《测量电功率》学案
一、自主学习
1、现在有一只灯泡,想办法测出功率?(引导学生回答:只要测出它两端的电压U和通过它的电流I,应用公式P=UI,就可以求出它的功率了)
2、在测量过程中,应该测量哪些物理量?分别用什么器材?怎样测出这些物理量?这种方法的名称是什么?这个实验的原理是什么?
3、要构成一个完整的电路,需要哪些器材?
4、你认为实验过程中需要滑动变阻器吗?请说出你选择的理由。
5、自己设计出电路图。
二、合作探究
(一)、测量灯泡的功率
⒈制定计划与设计实验⑴点拨思路:电功率的计算公式是什么?要测小灯泡的功率需测量的物理量有?如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢?
⑵让学生画出实验电路图,并让学生指出根据电路图需选择的器材、仪器有哪些?
⑶为测小灯泡的额定功率和实际功率,应设计怎样的记录表?
⒉进行实验与收集证据,总结步骤:
(二)、利用家用电能表测算家用电器电功率
三、重难点知识突破
例1、一辆汽车上用的灯泡上标有“12V××W”(××看不清),为了确定该灯泡的额定功率,下列方法中最佳的方案是()
A、接入12V电源,使之正常发光,再与有标记的灯泡比亮度来判断
B在实验室中用干电池○A和○V等测出灯泡的电阻值,再用P=U2/R计算
C、接入12V的电源上,用○A测出灯泡中的电流,再用P=UI计算
D、直接与标有“12V”的灯泡从外观上比较确定。
例2.在测定“小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样.图1是小向同学没有连接完的实物电路。(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;
(2)实验中,小向同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是;
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数如图2甲所示,为V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向端滑动(选填“左”或“右”);
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2乙所示,则小灯泡的额定功率是W。
例3.如图甲是小明做测定小灯泡电功率实验的电路,其中小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻估计在5~10Ω之间。
(1)小明连接电路后,对其认真检查,发现少连了一根导线,请在图甲中补画这根导线,使电路连接完整。(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于端。(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后,发现灯泡不亮,但电流表、电压表均有比较小的示数,产生此现象的可能原因是。
(4)调节滑动变阻器,使电压表的示数为V时,灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率是W。
四、知能应用
1、一辆汽车上用的灯泡上标有“12V××W”(××看不清),为了确定该灯泡的额定功率,下列方法中最佳的方案是()
A、接入12V电源,使之正常发光,再与有标记的灯泡比亮度来判断
B在实验室中用干电池○A和○V等测出灯泡的电阻值,再用P=U2/R计算
C、接入12V的电源本上,用○A测出灯泡中的电流,再用P=UI计算
D、直接与标有“12V”的灯泡从外观上比较确定。
五、诊断评价,查漏补缺
1.测量小灯泡电功率的探究实验,依据的物理原理是,实验过程中所需要的器材有:电源、电灯泡、开关、导线,还需要。
2.测小灯泡功率的实验中,在闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片在____________位置上,这样做的目的是________________。
3.在“测量小灯泡电功率的实验”中,某班四位同学其中连接正确的是()
4.为了测定额定电压是2.5V的小灯泡的功率,某同学的实验数据如下表所示,在整理数据和计算功率时发现,其中一次的实验数据与其他两次相差很大,经检查原来是有一次电流表的示数读错了,该同学选用电流表的量程是O.6A,试分析
次数电压/V电流/A
121
22.50.25
330.30
(1)数据表中第________次电流表的读数错了,正确的读数应是_________;
(2)第_______次测得的是小灯泡的额定功率;
(3)小灯泡的额定功率P额=_________W。
学案参考答案:
重难点知识突破:例1、C
例2、(1)如图(2)灯泡开路(3)2.2,左(4)0.6
例3、(1)略(2)A(3)变阻器的阻值过大(4)2.5,0.75
诊断补偿:1、P=UI,电压表,电流表,滑动变阻器
2、阻值最大处,防止电流过大,灯泡被烧坏
3、B4、(1)1,0.2(2)2(3)0.625
文章来源:http://m.jab88.com/j/10632.html
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