基本目标要求
1.知道什么是电功、电流做功的本质是什么.
2.了解电流做功的公式及推导过程,熟悉电功公式中所用的各单位.
3.知道什么是电功率,熟悉公式和单位.
4.了解测定电功率的实验、会动手操作.
5.了解什么是额定电压、什么是额定功率,知道什么是实际功率,它和额定功率区别所在?
6.了解焦耳定律内容、公式,会正确使用.
7.知道如何利用电热及如何防止电热造成的危害.
基础知识导引
1.电流可以通过用电器来做功,它能产生机械能做机械功,也可以发热、发光,电流做功有着广泛的用途.
就电流做功的本质而言,电流做功的过程实际就是把电能转化为其它形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能量.
2.电流所做的功叫电功,电流做功的多少可用公式表示:W=U·I·t
即电流在某段电路所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中通过的电流和通电时间的乘积.在公式中电压单位用伏,电流单位用安、时间单位用秒,那么电功单位W用焦耳做单位,焦耳单位太小,生活中常用“度”来作为电功单位,1度=3.6×106焦.
电功的测量常用电能表(也就是几乎每家都有的电度表).
3.单位时间内的电功称为电功率,它反映的是做功的快慢,电功率的公式为 P=U·I
即电功率为电压和电流的乘积,公式中若电压单位用伏,电流单位用安,那么功率单位用瓦特,简称瓦,符号为W.比瓦单位大的有千瓦,1千瓦=1000瓦.
前面讲的“度”就是“千瓦时”,即电功率为1千瓦,电流在一个小时内所做的电功:
1千瓦时=l000瓦×3600秒=3.6×106焦.
4.用电器在正常工作时的电压叫额定电压,而用电器在额定电压下的功率叫额定功率.若用电器不在额定电压下工作,此时的功率称为实际功率.若工作电压大于额定电压,那么实际功率大于额定功率,长期在大于额定电压的状态下工作会损害用电器;若工作电压小于额定电压,那么实际功率将小于额定功率,在此状态下未能发挥用电器的实际作用.
5.由于电功率公式P=I·U,所以只要测出用电器两端电压和流经用电器的电流,就可算出电功率,这和伏安法测电阻实验有相似之处,所以有时也称为用“伏安法”测功率.
6.电流做功最常见的是利用电流流经用电器产生内能,事实上只要有电流通过,总会产生内能,此规律用焦耳定律来反映,电流通过导体产生的热量用Q来表示,此时:Q=I2·R·t
即是说产生的热量等于流经导体电流的平方与电阻大小及时间的共同乘积,若电流I用安做单位,电阻只用欧做单位,时间t用秒做单位,那么热量的单位用焦耳.
7.因为只要有电流通过,不管你是否需要,都会产生热,这就是电流的热效应。有些用电器就是利用电流的热效应,如电烙铁,电烤箱,电熨斗,电饭煲等。但有时产生的电热却带来麻烦和危害.所以要尽快散发这些热量.这就是矛盾,但我们要学会利用矛盾和克服矛盾.
重点难点点拨
一、关于电功
电流做功比较抽象,用力学中的功的概念很难理解电功.电流做了多少功,简称电功,电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能,所以说电功是电能转化的量度,电流有诸多效应,每种效应都有对应的能量转化发生,如内能、光能、机械能,化学能等等.电功是过程量,伴随着能量状态的变化.
电功的计算公式,在初中阶段主要通过实验来体会和理解,可以认为是实验定律.把两个电阻不同的电灯泡(设灯泡L1的电阻为R1,灯泡L2的电阻为R2,R1>R2),这两个灯泡串联在电路时,会发现L1的亮度大,我们知道串联时电流相同,因为U=IR,所以U1>U2,这说明了在电流相同和通电时间相同的情况下,电压高时,电功多;若把两灯并联,两灯两端的电压相同,由 可知I1<I2,而此时灯L2亮些,这说明了在电压相同和通电时间相同时,电流大的做的电功多.由此可知:电功和电压、电流及通电时间之间的关系.科学家们经过更加精密的实验得出的结论是:某段电路上的电功与这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间成正比。用公式表达为:W=U·I·t,如果电压单位用伏,电流单位用安,时间单位用秒,此时电功单位用焦耳.
若为纯电阻电路,即电能全部转化为热的电路,用欧姆定律 ,代入电功基本公式,还可以导出两个公式: =I2R·t。
二、用电器的额定功率与实际功率
额定功率是用电器设计时的性能指标,一个用电器制好后,额定功率是确定的,在用电器设计时确定的正常工作电压叫额定电压。当用电器两端加的是额定电压,流经用电器的电流为额定电流,此时的功率就称为额定功率。
用电器在工作时实际做功的功率称为实际功率,实际功率的大小由实际电压(加在用电器两端的电压)所决定,当实际电压大于额定电压时,其实际功率将大于额定功率,长期在此状态下工作,用电器不堪重荷将会损坏;若实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率,此时用电器不能发挥正常效益.例如白炽灯一般在220伏的额定电压下正常工作,若电压小于220伏,灯泡亮度发暗,若加在用电器上的实际电压等于额定电压,用电器就能达到额定功率、平时题中出现的灯泡正常发光、用电器正常工作等,指的就是用电器在额定电压下工作.
1.知道什么是电功、电流做功的本质是什么.
2.了解电流做功的公式及推导过程,熟悉电功公式中所用的各单位.
3.知道什么是电功率,熟悉公式和单位.
4.了解测定电功率的实验、会动手操作.
5.了解什么是额定电压、什么是额定功率,知道什么是实际功率,它和额定功率区别所在?
6.了解焦耳定律内容、公式,会正确使用.
7.知道如何利用电热及如何防止电热造成的危害.
基础知识导引
1.电流可以通过用电器来做功,它能产生机械能做机械功,也可以发热、发光,电流做功有着广泛的用途.
就电流做功的本质而言,电流做功的过程实际就是把电能转化为其它形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能量.
2.电流所做的功叫电功,电流做功的多少可用公式表示:W=U·I·t
即电流在某段电路所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中通过的电流和通电时间的乘积.在公式中电压单位用伏,电流单位用安、时间单位用秒,那么电功单位W用焦耳做单位,焦耳单位太小,生活中常用“度”来作为电功单位,1度=3.6×106焦.
电功的测量常用电能表(也就是几乎每家都有的电度表).
3.单位时间内的电功称为电功率,它反映的是做功的快慢,电功率的公式为 P=U·I
即电功率为电压和电流的乘积,公式中若电压单位用伏,电流单位用安,那么功率单位用瓦特,简称瓦,符号为W.比瓦单位大的有千瓦,1千瓦=1000瓦.
前面讲的“度”就是“千瓦时”,即电功率为1千瓦,电流在一个小时内所做的电功:
1千瓦时=l000瓦×3600秒=3.6×106焦.
4.用电器在正常工作时的电压叫额定电压,而用电器在额定电压下的功率叫额定功率.若用电器不在额定电压下工作,此时的功率称为实际功率.若工作电压大于额定电压,那么实际功率大于额定功率,长期在大于额定电压的状态下工作会损害用电器;若工作电压小于额定电压,那么实际功率将小于额定功率,在此状态下未能发挥用电器的实际作用.
5.由于电功率公式P=I·U,所以只要测出用电器两端电压和流经用电器的电流,就可算出电功率,这和伏安法测电阻实验有相似之处,所以有时也称为用“伏安法”测功率.
6.电流做功最常见的是利用电流流经用电器产生内能,事实上只要有电流通过,总会产生内能,此规律用焦耳定律来反映,电流通过导体产生的热量用Q来表示,此时:Q=I2·R·t
即是说产生的热量等于流经导体电流的平方与电阻大小及时间的共同乘积,若电流I用安做单位,电阻只用欧做单位,时间t用秒做单位,那么热量的单位用焦耳.
7.因为只要有电流通过,不管你是否需要,都会产生热,这就是电流的热效应。有些用电器就是利用电流的热效应,如电烙铁,电烤箱,电熨斗,电饭煲等。但有时产生的电热却带来麻烦和危害.所以要尽快散发这些热量.这就是矛盾,但我们要学会利用矛盾和克服矛盾.
重点难点点拨
一、关于电功
电流做功比较抽象,用力学中的功的概念很难理解电功.电流做了多少功,简称电功,电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能,所以说电功是电能转化的量度,电流有诸多效应,每种效应都有对应的能量转化发生,如内能、光能、机械能,化学能等等.电功是过程量,伴随着能量状态的变化.
电功的计算公式,在初中阶段主要通过实验来体会和理解,可以认为是实验定律.把两个电阻不同的电灯泡(设灯泡L1的电阻为R1,灯泡L2的电阻为R2,R1>R2),这两个灯泡串联在电路时,会发现L1的亮度大,我们知道串联时电流相同,因为U=IR,所以U1>U2,这说明了在电流相同和通电时间相同的情况下,电压高时,电功多;若把两灯并联,两灯两端的电压相同,由 可知I1<I2,而此时灯L2亮些,这说明了在电压相同和通电时间相同时,电流大的做的电功多.由此可知:电功和电压、电流及通电时间之间的关系.科学家们经过更加精密的实验得出的结论是:某段电路上的电功与这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间成正比。用公式表达为:W=U·I·t,如果电压单位用伏,电流单位用安,时间单位用秒,此时电功单位用焦耳.
若为纯电阻电路,即电能全部转化为热的电路,用欧姆定律 ,代入电功基本公式,还可以导出两个公式: =I2R·t。
二、用电器的额定功率与实际功率
额定功率是用电器设计时的性能指标,一个用电器制好后,额定功率是确定的,在用电器设计时确定的正常工作电压叫额定电压。当用电器两端加的是额定电压,流经用电器的电流为额定电流,此时的功率就称为额定功率。
用电器在工作时实际做功的功率称为实际功率,实际功率的大小由实际电压(加在用电器两端的电压)所决定,当实际电压大于额定电压时,其实际功率将大于额定功率,长期在此状态下工作,用电器不堪重荷将会损坏;若实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率,此时用电器不能发挥正常效益.例如白炽灯一般在220伏的额定电压下正常工作,若电压小于220伏,灯泡亮度发暗,若加在用电器上的实际电压等于额定电压,用电器就能达到额定功率、平时题中出现的灯泡正常发光、用电器正常工作等,指的就是用电器在额定电压下工作.