人教版物理（中职）类 4.3《电功 电功率》 导学案（无答案）

《电功电功率》课前自主学习任务单基础层次（A层次）一、学习目标1、掌握电功的定义、公式，会进行简单的计算；2、掌握电功率的定义、公式，会进行简单的计算；3、掌握焦耳定律，能正确运用公式计算电功和电热。二、学习过程：任务一：电功1、电功的定义：导体内的电荷在______________________，因此电场力做了功。这个功叫做____________，简称__________。2、电功的大小：如果导体两端的电压为U，通过导体的电流为I，通电时间为t,则电流所做的功W为：电流流过一段电路时所做的功，等于这段电路________________、__________________和________________三者的乘积。3、电功的单位：在公式中，U的单位为V（伏），I的单位为A（安），t的单位为s（秒），则W的单位为J（焦）。日常生活中，电功的单位为“度”1度＝1KW.h=1000W×3600s=3.6×106J（可参照W＝Pt知，1J＝1W.s）4、电流做功的过程是将电能转化为其它形式的能的过程★第二章我们曾经讲过，做功的过程是能量转化的过程，因此，电流做功的过程，实际上就是将电能转化为其它形式的能的过程。如：电流在电炉上做功——电能转化为热力学能；电流在电动机上做功——电能大部分转化为机械能，少部分转化为热力学能；电流在电解槽里做功——电能大部分转化为化学能，少部分转化为热力学能。第二章我们还讲过：“功是能量转化的量度”由此可知：电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。任务二：电功率1、___________________________________________________________叫做电功率。其公式为，电功率的单位是（瓦）2、将代入得一段电路上的电功率等于这段电路___________________和________________的乘积。任务三：焦耳定律1、电流的热效应：刚才我们讲过，电流做功的过程，实际上是将电能转化为其它形式能的过程。通过不同的用电器，电能将转化为不同形式的能。如：通过电动机——电能转化为机械能；通过日光灯——电能转化为光能；通过蓄电池——电能转化为化学能。▲但不管什么用电器，都很难避免有电阻的存在，只要有电阻存在，用电器就会发热。如：电动机使用过程中会发热，蓄电池充电时也会发热。★这种电流通过导体而发热的现象，称为电流的热效应。2、焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，等于____________、______________和___________三者的乘积。这个规律叫做焦耳定律。用公式表示。3、电功与电热的区别以电动机为例，电流通过电动机做功，将电能转化为机械能和热能，电能转化为机械能和热能的总量就是电能所做的功W，假如机械能用E表示，则有W＝E+Q显然，对电动机来说，Q<W的▲只有一种情况，如果电路是纯电阻电路（没有电容、线圈、电解液等其它元件），电流所做的功全部转化为热能，这时才有Q＝W；当不是纯电阻电路时（有其它元件存在），电流所做的功除了转化为热能外，还转化为其它形式的能，所以Q<W。概括起来的▲一般纯电阻电路是指以产生热量为目的的用电器，如电灯泡、电炉、电热水器、电熨斗、电烙铁等。而像电动机、日光灯、蓄电池等则不是纯电阻电路。★在纯电阻电路中，电功和电热的公式通用。在非纯电阻电路中，电功只能用，而电热只能用，不可混用。例题：课本P101例2三、检测反馈1、电路中导体两端的电压是220V，通过导体的电流是5A，则该导体的功率为_________W，若通电2小时，则电流所做的功为________________J，消耗电能_________度。2、一只“220V，100W”的灯泡，正常工作时通过的电流是多大？3、一台直流电动机，额定电压是110V，线圈电阻为0.40Ώ，正常工作时通过的电流是5.0A。求它的额定电功率和工作1h所产生的热量及电流所做的功。应用层次（B层次）一、学习目标（在A层次的基础上增加）1、了解额定功率与实际功率2、能利用电功与电热的知识解决高压输电的问题二、学习过程：任务一：额定功率与实际功率我们经常可以看到用电器上标有“功率”和“电压”。这个“功率”和“电压”，分别称为“额定功率”和“额定电压”。（如日光灯管220V，40W）▲它表示在“额定电压”下，用电器的功率为“额定功率”U＝U额P＝P额工作正常U<U额P<P额不能正常工作U>U额P>P额有烧坏电器的危险在实际电压下，用电器的功率为“实际功率”例题：P100例1任务二：高压输电电能由发电厂发出，沿着导线送到几百千米甚至几千千米之外的用户。在传输过程中，由于导线存在电阻，由Q＝可知，线路必须要消耗一部分电能，这部分电能是不能被利用的，白白地浪费，这就是我们通常所说的线损。如何降低线路损耗？由公式Q＝可知，要降低线路损耗只有两个途径，一是降低电阻，二是降低电流。如何降低电阻，长度无法改变，可以改用电阻率小的材料，银最小，但价格太贵，用不起，因此不太行得动；可能改变横截面积，但导线变粗，用料多，架设困难，也行不动。剩下来就是降低电流。由P＝UI可知，在输送电功率不变的前提下，要减小电流，必须提高电压。所以，远距离输电大多采用高压输电。例题：输电线的电阻为1.0Ω，输送的电功率为100KW。用400V的低压送电，输电线上因发热损失的功率是多少？占输送总功率的百分率？若改用10000V的高压送电，损失的功率又是多少？占输送总功率的百分率？三、检测反馈1、两个灯泡上分别标有“220V，40W”和“220V，100W”的字样。（1）它们正常发光时的电流、电阻各是多少？（2）若把它们接在电压为110V的电路里，电功率各是多少？2、输电线的电阻是0.5Ω，输送的电功率是100KW，如果用500V的低电压输电，输电线上因发热而消耗的电功率是多少？若改用20KV的高压输电，损失的电功率又是多少？拓展层次（C层次）一、学习目标（在A、B两层次的基础上增加）1、理解电功的定义二、学习过程：任务一：理解电功的定义磁铁为什么不需要接触就能吸起大头针？——这是因为在磁铁周围存在着一种看不见、摸不着、但又是客观存在的磁场，磁场对处于其中的磁性物质具有力的作用，从而将大头针吸起。“同种电荷相斥，异种电荷相吸”，为什么两个电荷不需要接触能相互发生力的作用？——同样是因为每一个电荷周围存在着一种看不见、摸不着，但又是客观存在的特殊物质，这种物质称为“电场”，电场对处于其中的电荷具有电场力的作用。如图所示，当电源跟两个极板相连接时，跟正极相连的极板带正电，跟负极板相连的极板带负电，这样在两极板之间就会形成电场。假如在两极板之间有一个带电物体，则这个物体必受电场力的作用。当给导体两端加上电压，在导体内部也会形成电场，导体中的自由电荷就会受到力的作用，在力的作用下自由电荷必然会发生定向移动而产生位移，有力、有位移，即电场力对电荷做了功。我们把这个功叫做电流做的功，简称电功。三、检测反馈导体两端存在电压，导体内部就会形成_______