2022年电路中的能量转化与守恒教案 .pdf
复习纯电阻电路与非纯电阻电路的区别欧姆定律是否成立电功与电热的关系电功率与热功率的关系能量转化的情况纯电阻电路非纯电阻电路4.4电路中的能量转化与守恒(2)教案凤县中学宁玉萍教学目标：知识与技能：1、理解电路中的能量转化情况，即在电路中哪部分发生由什么能转化成什么能的问题。加深对能的转化和守恒定律的认识2、掌握分析、计算电路中功率及能量的转化的方法. 3、理解电源的输出功率。4、会计算电源的效率过程与方法 : 1对电路中各部分做功情况、能量转换情况的分析、理解2对非纯电阻电路中能量转化问题的理解、应用情感态度与价值观：让学生能关注新科技在生活、生产中的应用价值。教学重点：1、电路中各功率及其关系2、电源的效率教学难点：电路中各功率及其关系教学方法推导、分析、归纳、总结学习方法：自主探究，小组合作探究教具幻灯片，投影预习检查 : 教学过程复习引入：独立完成右表：新知学习：三、电源的功率与效率合作探究： 1电路中各功率及其关系电源总功率：P总=EI 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 0 R P r PM内电路消耗功率：指内阻上的电热功率设内阻为r，则P内=I2r 电源输出功率：外电路消耗的功率P出=UI 自主学习过程这三者之间是什么关系？（1）EI=I2r+UI (普遍成立 ) 即电源的总功率等于电源的热功率与外电路消耗的能量之和。(2)进一步分析纯电阻电路与非纯电阻电路的功率关系：纯电阻电路：EI=I2r+I2R 非纯电阻电路：EI=I2r+I2R+P其它例 1、如图，电源电动势E=20 V,内阻 r=1 ,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,定值电阻R=9 ，已知电动机线圈电阻RM=1 。求: （ 1）电路中电流为多少？(2)电源的电功率 . (3)电源的输出功率(4)电动机消耗的电功率? 2电源的最大输出功率设外电路总电阻为R，内阻为 r，电源电动势为E，试推导电源最大输出功率及其产生的条件学生自己推导: 小组探究：由P出随 R的变化图像，讨论R=r, Rr和 Rr三种情况下P出随 R如何变化。例 2、 如图所示，电源的电动势E=3V,内阻 r=4， 定值电阻 R0=1， 可变电阻 R的变化范围是025，在不改变电路结构的情况下问：（1）R取何值时， R0上消耗的功率最大。（2）R取何值时， R上消耗的功率最大。（3）R取何值时，电源的输出功率最大？拓展：在上题中，其它条件不变，r=1，（3）R取何值时，电源的输出功率最大？四电源的效率(1)定义：电源的输出功率与电源的总功率的比值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - (2)定义式： =P出/P总=IUI E=U/ E （3）当总电路为纯电阻电路且总电阻为R时： =R/（R+r）R 越大，电源效率较高. 例 3、电源的效率 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压， I 为干路电流， a、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 a、b。由图可知 a、b的值分别为（）ABCD练习： 如图所示 ,直线 A 为电源的路端电压U 与电流 I 的关系图线 ,直线 B是电阻 R的两端电压U 与电流 I 的关系图象 ,用该电源与电阻R 组成闭合电路 ,电源的输出功率和电源的效率分别为多少 ? 课后巩固练习: 一、选择题1在下列用电器中，属于纯电阻用电器的是（）A电扇和电吹风B白炽灯、电热毯和电炒锅C洗衣机和电冰箱D电解槽2电功率的计算公式P=U2/R，U 是加在用电器上的电压，R 是用电器的电阻，此式适用于（）A计算电冰箱的功率B计算电风扇的功率C计算电烙铁的功率D计算一切用电器的功率3在下列所给的电功率公式中，适用于计算任意类型用电器的电功率的是（）AP=I2R BP=U2/R CP=UI DP=W/t 4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，通过的电流为I，工作时间为t，则下列说法正确的是( ) A电动机消耗的电能为UIt B电动机消耗的电能为I2Rt 0 I/A U/V 1 2 3 2 4 6 B A P 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 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U2t/R 5、如图 3-4-5 所示的直流电路中，电源电动势为E，内阻为 r，外电路中，电阻R1=r，滑动变阻器的全部电阻为 R2=2r，滑动片从a 端向 b 端滑动过程中，哪种说法正确？ A电源的总功率逐渐减小B电源内部的热功率逐渐增大C电源的输出功率逐渐增大 DR2上得到的功率逐渐减小小结：作业布置：课本93 页 1、2 预习布置： 5.1 磁场、磁感线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -
