電功和電功率
教學目標
(一)知識目標
1、知道電功是指電場力對自由電荷所做的功,做功的過程是電能轉化為其他形式能量的過程。
2、理解電功、電功率的概念及表達式的物理意義并能用電功的公式進行有關的計算。
3、了解額定電壓、額定功率、實際功率的意義。
4、知道電功率、熱功率的聯系和區別.
(二)能力目標
1、通過燈泡工作功率的演示,培養學生觀察能力和利用實驗分析和處理實際問題的能力。
(三)情感目標
1、通過演示實驗,加強學生對物理實驗的重視,培養學生嚴謹求實的科學態度。
2、通過電能和其他能的轉化和守恒規律的講解進一步滲透辨論唯物主義觀點的教育和節約能源勤儉節約的優良傳統。
3、通過燈泡實際功率的演示,對學生進行安全意識教育。
教學建議
1、在推導電功的公式時,應該注意講清楚,在時間 內,只是相當于把電荷 由電路的一端移至另一端(兩端的電壓為 ),這與在真空中把某一電荷 由某處移至另一處有區別,但效果是一樣的,即所做的功相同。
2、可用類比的方法向學生說明:電場力對自由電行做功時,在真空中電勢能轉化為動能,這相當于物體在真空中自由下落時,重力勢能轉化為動能;在電阻元件中電勢能轉化為內能,這相當于物體在粘滯性較大的液體中勻速下落時,重力勢能轉化為內能。
3、教材只要求學生知道電功率和熱功率的區別和聯系,而不要求對這個問題作進一步討論。
4、對于 這兩個導出式,要明確它的使用條件和適用范圍,即:純電阻電路。
教學設計方案
電功、電功率
一、教學目標
1、理解電功、電功率的概念,公式的物理意義。
2、了解實際功率和額定功率。
3、了解電功和電熱的關系。
4、了解公式 ( )和 ( )的適用條件。
5、知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉化關系,電功大于電熱。
6、能運用能量轉化與守恒的觀點解決簡單的含電動機的非純電阻電路問題。
二、重點、難點分析
1、教學重點在于區別并掌握電功和電熱的計算。
2、難點主要在學生對電路中的能量轉化關系缺乏感性認識,接受起來比較困難。
三、主要教學過程
(-)提出問題,引入新課
1、通過前面的學習,可知導體內自由電荷在電場力作用下發生定向移動,電場力對定向移動的電荷做功嗎?(做功,而且做正功)
2、電場力做功將引起能量的轉化,電能轉化為其他形式能,舉出一些大家熟悉的例子。
電能→機械能,如電動機。
電能→內能,如電熱器。
電能→化學能,如電解槽。
本節課將重點研究電路中的能量問題。
(二)教學過程設計
1、電功
(1)定義:電路中電場力對走向移動的電荷所做的功,簡稱電功,通常也說成是電流的功。
(2)實質:能量的轉化與守恒定律在電路中的體現。
電能通過電流做功轉化為其他形式能。
上一章里學過電場力對電荷的功,若電荷 在電場力作用下從a搬至b,ab兩點間電勢差為 ,則電場力做功 。
對于一段導體而言,兩端電勢差為 ,把電荷 從一端搬至另一端,電場力的功 ,
在導體中形成電流,且 ,(在時間間隔 內搬運的電量為 ,則通過導體截面電流為 , ),所以 。這就是電路中電場力做功即電功的表達式。