九上科学功和功率专题

2023-07-02 版权声明 我要投稿

第1篇:九上科学功和功率专题

功和功率专题练习题(含答案)

功和功率练习题

一、选择题

1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[

]

(1)用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s.

(2)用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s.

(3)斜面倾角为θ,与斜面平行的推力F,推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s.[

]

A.(3)做功最多

B.(2)做功最多

C.做功相等

D.不能确定

2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[

]

A.滑动摩擦力总是做负功

B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功

C.静摩擦力对物体一定做负功

D.静摩擦力对物体总是做正功

3.如图1所示,一个物体放在物体水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s,若的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中[

]

A.摩擦力做的功为fs

B.力F做的功为Fscosθ

C.力F做的功为Fssinθ

D.重力做的功为mgs

4.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时,如图2所示,物体m相对斜面静止,则下列说法中不正确的是[

]

A.摩擦力对物体m做功为零

B.合力对物体m做功为零

C.摩擦力对物体m做负功

D.弹力对物体m做正功

5.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。[

]

A.mgh

B.mαh

C.m(g+α)h

D.m(g-α)h

6.将横截面积为S的玻璃管弯成如图3所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K,往左、右管中分别注

在上述过程中,重力对液体做的功为。[

]

上作用一个3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[

]

A.4 J

B.12 J

C.0

D.-4J

8.质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为θ的斜面上,如图5所示,下列说法中正确的是[

]

A.若B向右匀速移动距离s,则B对A做的功为零

B.若B向上匀速移动距离s,则B对A做的功为mgs

C.若B向左以加速度a移动距离s,则B对A做的功为mas

D.若B向下以加速度a移动距离s,则B对A做的功为m(g+a)s

9.关于一对相互作用力在作用过程中,它们的总功W和总冲量I,下列说法中正确的是[

]

A.W和I一定都等于零

B.W一定等于零,I不可能为零

C.W可能不等于零,I一定等于零

D.W和I都可能不等于零

10.把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中[

]

A.重力所做的功为零

B.重力所做的功为2mgh

C.空气阻力做的功为零

D.空气阻力做的功为-2fh

[

]

A.汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s

D.汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s

12.关于功率以下说法中正确的是[

]

A.据 P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大

B.据 P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比

功率为32kW

C.据 P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率

D.根据 P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比。

13.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=t1时刻F的功率是[

]

14.在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度

[

]

A.从抛出到落地过程中,重力对它们做功相同

B.从抛出到落地过程中,重力对它们的平均功率相同

C.三个小球落地时,重力的瞬时功率相同

D.三个小球落地时的动量相同。

二、填空题

15.一木块质量2kg,静止在光滑水平面上,一颗子弹质量10g,以500m/s的速度射穿木块,穿出木块时的速度减为100m/s,木块得到的速度是2m/s。在这过程中,子弹克服阻力做功______。

μ相同。在下滑的全过程中,重力对它们做功之比为______,它们克服摩擦阻力做功之比为______。

17.在恒定合力F作用下,物体由静止开始运动,经过一段位移s后,速度达到v,做功为W。在相同的恒定合力F作用下,物体的速度由零增至nv,则F做的功是原来的______倍,通过的位移是原来的______倍,若要物体的速度由v增至nv,则需对它做的功是原来的______倍,在位移仍是s的情况下,物体受力是原来的_______倍。

18.如图6所示,物体质量1kg,斜向上拉F=10N,物体和水平面间的滑动摩擦因数μ=0.25,物体在F的作用下前进10m。则在这段时

19.一台起重机,从静止开始,在时间t内将重物匀加速提升h,在此过程中,带动起重机的发动机输出功率为P.设起重机效率η,则起重机所提升重物的质量m=____。

20.质量为m的汽车在倾角为θ的斜坡上匀速行驶,上坡时的速度

坡时汽车发动机的功率也相同,则汽车的功率等于______。

21.起重机在5s内将2t的货物由静止开始匀加速提升10m高,若

_____kw。

三、计算题:

22.如图7所示,绷紧的传送带始终保持着大小为 v=4m/s的速度水平匀速运动。一质量m=1kg的小物块无初速地放到皮带A处,物块与皮带间的滑动动摩擦因数μ=0.2,A、B之间距离s=6m。求物块从

23.如图8所示,物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑,m、H已知,求:

(1)物体滑到底端过程中重力的功率。

(2)物体滑到斜面底端时重力的功率。

加速提升10m高,此起重机应具备的最小功率应是多少?(g取10m/s2)

一、选择题

二、填空题

20.86.4

三、计算题

第2篇:《功和功率》复习教案

《功、功率和效率》复习教案

一、学习目标:

1. 能通过复习进一步认识功的概念、理解做功的两个必要因素; 2. 理解功和功率的计算公式,并能进行有关运算;

3. 认识定滑轮、动滑轮,了解简单的滑轮组,理解什么是机械效率。

二、重、难点:

1. 理解做功的两个必要因素;理解功和功率的计算公式,并能进行有关运算。

2.认识简单的滑轮组,会计算其机械效率。

三、教学思想:

由于三年级教学时间紧、任务重。在上课前小组教研确定复习版块,把教材重新组合,力求高效。一般在教学前让学生做复习提纲,通过做复习提纲,把本课中的知识点进行剖析并记忆,在课堂上主要检查学生的理解情况,通过中招题进行练习,达到复习的目的。

四、教学过程:

(一)巩固训练(夯实基础、备战中招) 版块一:功

教师先提问并讲解做功的两个必要因素,通过课件列举没有做功的例子:如“搬而未动”是有力没有距离;汽车关闭发动机后,由于惯性向前滑行一段距离,在这个过程中牵引力没有做功,因为有距离没有牵引力;吊车吊着物体沿水平方向移动一段距离,拉力没有做功,因为在拉力的方向上没有移动距离,题中给的距离与拉力垂直,没有关系。然后让学生练习: 1.下列有关力做功的说法中正确的是:( ) A. 书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功。 B.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功;

C.吊车吊着货物在水平方向上前进了5m,拉力对货物做了功; D. 小明把书从地面上捡起来,小明没有对书做功 ;

2.一个同学用120N的力,将一个4N重的足球踢到25m远处。对他踢球时做功的情况,下列说法中正确的是:( ) A.做功300J B.做功100J C.没有做功 D.做了功,但条件不足,无法计算做功的多少 3.小明将放在水平面上重为3N的物理课本水平匀速拉动0.5m。所用的水平拉力为1N,则课本重力做功 J,水平拉力做功 J。

学生在说答案的过程中要求讲方法,这样可以加深理解;另外做完后对版块一进行总结。 版块二:功率

教师先举例两个学生比赛爬楼,问在这个过程中做功没有?做了功,怎样比较做功的快慢呢?启发学生思考:假如他们体重相等,让他们爬上同样的高度,比较时间;也可以比较在同一时间内看谁上的高;假如体重不同,上的高度、用的时间都不同,只能分别计算,比较他们在单位时间里做的功。从而引出功率,在这个过程中也体现了物理中的“控制变量法”。然后让学生进行练习: 1.一辆车开进了泥潭中,司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出,如下图所示,若司机用750N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m,那么司机所做的功是 J,司机做功的功率是 W。 2.关于功和功率的说法正确的是( ) A.做功快的机器,它的功率一定大 B.做功多的机器,它的功率一定大

C.做功多并且用的时间长的机器,它的功率一定大 D.物体做功所用时间越短,功率越大

3.中学生小华在一次跳绳的体能测试中,1min内跳了120次,每次跳离地面的高度约为5cm,则他跳绳时的功率最接近( )

A.5W B.50W C.500W D.5000W 学生在说答案的过程中要求讲方法,这样可以加深理解;另外做完后对版块一进行总结。

版块三:滑轮组的效率

1.机械效率的计算公式: 2.如右图,用拉力F拉着货物上升了一定高度,则

此滑轮组中做的有用功是 ;

额外功是 ; 总功是 。 3.总功、有用功、额外功三者之间的关系是 。 4.如何提高机械效率?

这部分内容让学生通过小组交流进行解决,对于“如何提高机械效率?”学生回答的不全面,教师可通过公式进行引导。然后结合中招试题进行练习,看学生的理解、掌握情况。

(二)、中考链接(把握现在、成就未来) 1.如右图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右移动了3m,在这个过程中( )

A.拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功 C重力做了600J的功. D. 重力做了1200J的功

2.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比( )

A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加 C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少

3.在新农村建设中,为将一批建材运到10m高的施工处,工人利用如图所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材,不计绳重和摩擦。试问:

(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少? (2)该滑轮组的机械效率是多少?

第三题找两、三个学生演板,然后让其它学生指出不足、不妥之处,引起学生注意。

课讲完后给学生五分钟时间让学生在小组内交流,不懂得问题通过小老师讲解进一步掌握。 课后反思: 本节课作为一节复习课,采用教师简单讲解,学生练习的方式,讲练结合,学生掌握的比较好。在授课中让学生分析问题,大面积提问学生,努力体现“教师引导、学生为主体”的教学方式,学生参与面广,精力集中,另外有利于培养学生分析、解决问题的能力及语言表达能力。不足之处是讲的点儿有点多,但知识面不够广,还有难度不高。在今后教学中要加强备课,把复习课上好、上实,努力提高课堂效果。

《功、功率和效率》复习教案

九 年 级 物 理

第3篇:功和功率练习题

1、力学里所说的功包含两个必要因素:一个是________________,另一个是_____________.

2、关于功下列说法中正确的是( )A、举重运动员举着杠铃不动,举力做了功 B、起重机吊着货物沿水平方向匀速移动了一段距离,起重机向上的拉力做了功 C、重物竖直下落,重力做了功 D、小球在水平面上滚动,重力做了功

3、在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留3s。下列关于运动员对杠铃做功的说法,正确的是( ) A、他在第一阶段内没做功B、他在第二阶段内没做功C、他在两个阶段内都没做功 D、他在两个阶段内都做了功

4、在下列哪一种情况下力对物体是做了功的( )A、用力推讲台,讲台没有动 B、人提水桶沿水平地面行走C、沿斜坡方向把物体拉上去 D、天花板上的电线吊着电灯

5、下列现象中,力没有对物体做功的是( )A、用力将铅球掷出 B、将书包背上楼 C、骑自行车匀速前进 D、人提着水桶在水平路面上行走

6、以下事例中,重力做功的是 (

)A、冰球在水平的冰面上滚动

B、皮划艇在平静水面快速滑行 C、跳水运动员下落

D、举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动

7、某人用力把一个重10N的冰块水平抛出,冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来。则冰块在滑行过程中( )A、人对冰块做了400J的功 B、重力对冰块做了400J的功. C、人和重力都没有对冰块做功 D、以上说法都不对.

8、一足球运动员用200N的水平力,把一个重为10N的足球一脚踢到30m远处,这位足球运动员对足球所做的功是( )A、300J B、6000J C、0J D、肯定做功,但无法计算

9、甲用力推一辆小车,经过3min小车在力的方向上前进了50m,乙用同样大小的力推另一辆小车,经过6min小车在力的方向上前进了同样的距离,那么( ) A、甲和乙做功一样 B、甲做功多 C、乙做功多 D、无法判断

10、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( ) A、在粗糙地面上做功较多 B、在光滑地面上做功较多 C、两次做功一样多 D、条件不够,无法比较两次做功的多少

11、一木块重30N,在大小为10N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面匀速前进了5m,则重力对木块做的功是( ) A、0J B、150J C、50J D、200J

12、用100N的水平推力,使重500N的物体沿水平面移动20m。重力对物体做的功为 ,水平面对物体的支持力做的功为 ,推力对物体做的功为 。

13、某人将一只重为50N的箱子拎起0.5m高,然后沿水平方向行走10m。则该人对箱子共做 J的功,其中沿水平行走10m所做的功为 。

14、一个搬运工,扛着重600N的箱子。他的肩对箱子的作用力大小是 N,方向是向 的。如果他沿水平地面走5m,他对箱子做的功为 ;如果他沿楼梯走到5m高的楼上,他对箱子做的功为 。

15、某商场售货员用20N的水平推力使质量为65kg的货物沿水平方向匀速移动了3m,则该售货员对货物做功______J,货物的重力做功______J,物体受到的摩擦阻力是_____N.

16、有一辆重为500N的小车,某人用100N的水平力推着它走了10m。那么,人对小车做的功是 ,重力对小车做的功是 。

17、下列说法中正确的是( )A、有些简单机械省功 B、斜面越长越省功 C、使用任何机械都不省功 D、定滑轮在使用过程中虽不省功,但是能省力

18、在相同的水平推力作用下,使较重的A物体沿光滑的平面移动,较轻的B物体沿粗糙的平面移动,若移动相同的距离,则下列说法中正确的是( )A、推力对人物体做的功多 B、推力对B物体做的功多 C、推力对 A、物体和B物体做的功一样多 D、条件不足,无法比较推力对它们做功多少的关系

19、运动有快有慢,我们用“单位时间里通过的路程”来表示运动的快慢,称为速度;做功也有快有慢,我们用 来表示做功的快慢,称为 ,用字母________表示,计算公式是 ,国际单位是 ,常用单位还有 。

4420、功率是用来表示 的物理量,某万吨远洋货轮的功率是2×10KW,2×10KW表示的物理意义是_________________________________________。

21、甲、乙两个集装箱的质量相同,起重机第一次将甲集装箱以0.1m/s的速度匀速提升10m,第二次将乙集装箱以0.2m/s的速度匀速提升相同的高度。若不计空气阻力,两次钢绳对集装箱的拉力相比,第一次 第二次;两次对集装箱做功的功率相比,第一次 第二次。(大于、小于或等于)

22、下列关于功率的说法中正确的是( )A、物体做功越多,功率越大 B、物体做功时间越长,功率越大 C、物体做功越快,功率越大

D、物体做功时间越短,功率越大

23、关于功率概念的理解,下列说法中正确的是(

)

A、功率大的机械做的功多

B、功率大的机械做功时用的时间少

C、单位时间内完成的功越多,则功率越大 D、省力多的机械功率大

24、甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则他们二人(

) A、做的功相同,但甲的功率较大

B、做的功相同,功率也相同 C、甲做的功较多,但功率相同

D、甲做的功率多,功率也较大

25、老人和小孩一同爬楼,小孩比老人先到楼顶,则小孩一定比老人( ) A、做功快 B、做功慢 C、做功少 D、做功多

26、下列说法正确的是( )A、机械所做的功越多,它的功率越大 B、机械的做功时间短,它的功率一定大 C、机械做功快,其功率一定大 D、机械做的功越少,其功率越大

27、用100N的力拉小车,小车10s内在力的方向上前进了50m,拉力做的功是____J,拉力的功率是_____W。

28、马拉着重1000N的车在5min里匀速前进了3000m,如果车受到的阻力是车重的0.1倍,则在这段时间内,马拉车做了________J的功,马的功率是_________W。

29、自行车运动员在比赛时的功率可达1kW。若某人以此功率骑车1min,他能够做功___J。

430、起重机在5s内将一个重2×10N的集装箱匀速提高2m,在这个过程中起重机的拉力做了________J的功,它的功率是______W。若起重机又将集装箱水平移动了3m,此时拉力做功______J,它的功率是_______W。

31、举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m,在空中停留了3s.那么,他对杠铃做了______J的功,前2s内的功率是______W;后3s内的功率是______W;整个过程的平均功率是________W.

32、小强同学家住北园小区3号楼五楼。放学后,他从一楼上到五楼共用了20s,若小强及书包总重为480N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率是

W。

33、物体在大小为5N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面前进2m,则拉力做的功 为

J,功率为

W;若物体重20N,则重力对物体做的功为

J。

34、甲起重机用lmin时间将重为9800N的货物吊起5m高,乙起重机用2min将重为8000N的货物吊起8m高。那么,它们做的功及功率的情况是( )A、甲做功多、功率大 B、乙做功多、功率大C、甲的功率大,乙做的功多D、甲做的功多,乙的功率大.

35、在中考体育考试的测试中,某同学1min跳了120次,若他的质量为40㎏,每次跳起的高度为5㎝,他跳一次做的功是 J,跳绳时的功率是 W(取g=10N/㎏)。

36、在一次消防演习中,一质量为60kg的消防员用力握紧一竖直杆,以2m/s的速度匀速滑下20m,在此过程中,所用的时间是 s,消防员受到的摩擦力大小是 N,重力做功的功率为 W

437、马拉着重I0N的车在水平公路上匀速前进,30min走了5.4km,车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N。问:马对车的水平拉力是多大?马在这段时间内对车做了多少功?

38、五一节,小豪一家去公园游玩,看到如图16所示的新型太阳能电动观光车,该车的整车质量为400kg。(g 取l0N/kg) (1)若车上人的总质量是200kg,车轮与地面的接触总面2积为0.05m,则观光车静止时对水平地面的压强是多大?(2)观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶时,受到的平均阻力是200N,则5min内观光车克服阻力做的功是多少?

第4篇:电功和电功率 习题课教案示例

(一)教学目的

1.掌握电功、电功率、焦耳定律及它们的公式的运用。

2.通过习题的练习,帮助学生深化概念,并能灵活运用电学公式解决一些综合问题,从而提高分析问题解决问题的能力。

(二)教具

写有例题的小黑板。(或用幻灯把例题打出)

(三)教学过程

例1:一只“220V40W”的灯泡,求:①灯泡正常发光时的电阻值。②灯泡正常发光时通过的电流。③每天开灯4小时,一个月(按3O天计算)消耗多少度电?④若把此灯泡接入110伏的电路中,它的实际功率是多大?

③W=Pt=0.04千瓦×4×30时=4.8千瓦·时(度)。

例题小结:通过此题练习,练习由额定状态求I额、R、W、P实,掌握电功、电功率公式的运用。

例2:有两个电阻R1=10欧,R2=20欧。第一次把它们并联在电压为3伏的电源上,第二次把它们串联在电压为3伏的电源上,求每一次在R

1、R2上所消耗的电功率。

例题小结:通过此题练习告诉学生,要正确理解电功率的两个导出

解决问题较为方便。串联时通过两个用电器的电流相等,所以电阻

解决问题较为方便。并联时两个用电器两端电压相同,所以电阻小的实际功率大。

例3:将标有“6V”字样的小灯泡L、定值电阻R

1、10伏的电源和变阻器R′按图1甲连接,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为1A;按图1乙连接,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为8伏,求小灯泡的电阻和额定功率各是多少?

分析与解:图乙:由于灯泡正常发光,电压表示数为8伏,灯两端的电压是6伏,R1两端的电压就是2伏。

图甲:由于灯正常发光,L与R1并联,就有I额+I1=1安和

I额=0.25安

例题小结:①求小灯泡的电阻,在知道灯泡额定电压的情况下,必

例5:现给你一电源(电压未知),已知一电阻为R的电灯泡L1,电流表、滑动变阻器、开关各一个和导线若干。请你用上述材料测定电灯泡L2的实际功率,①试画出测试的电路图。②写出实验步骤。③写出L2的功率计算式。

解:①电路图如图所示。

②实验步骤:

a.按图连接电路。b.闭合开关用电流表分别测出通过

L

1、L2的电流I

1、I2。C.计算出P2。

③P2=UI2=U1I2=I1RI2=I1I2R。

例题小结:①求解此题要用到欧姆定律,串、并联电路和电功率的知识。通过此题可培养学生综合运用这些知识的能力。②滑动变阻器可控制灯泡两端电压,保护灯泡不被损坏。

(四)说明

1.这节课采用让学生自己分析、动脑、动口、动手,教师多加引导的教学方法。小黑板每挂出一个例题,在教师引导下,师生共同分析:解此题的关键是什么,运用到哪些概念、公式等。理清解题的思路,然后请同学上黑板解题,解题完成后,由学生自己小结,通过解此题有哪些收获,最后教师归纳小结。

2.这节课建议在复习了电功、电功率和焦耳定律等有关知识后再上。例4较难,教师可根据自己学生情况作舍、取。

第5篇:高一物理电功和电功率教案

高中物理辅导网http:///

14.5 电功和电功率

一、教学目标

1. 理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。 2.了解电功和电热的关系。

3.了解公式QIRt(PIR)和Q22U2Rt(PU2R)的适用条件。

.4。知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。 5.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

二、教学重点、难点分析

1.教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。

2.难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识,接受起来比较困难。 3.疑点在于有的学生认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的亮。 4.解决办法

①通过实物展示,使学生理解电能与其他形式能的转化,加强电路中能量转化的感性认识。

②通过演示实验,使学生理解用电器的实际功率和额定功率的区别。

三、教学方法:实验演示,启发式教学

四、教

具:灯泡“3.8V 0.3A”、灯泡“220V 40W”、灯泡“220V 100W”、伏特表、电流表。滑动变阻器(1.5A 50Ω)、电源(6-8V)、电键、电吹风(带有“220V 40W”标记) 幻灯片 投影仪

五、教学过程:

(一)新课引入

在高一我们已经知道,能量是以不同的形式存在的,不同形式的能量可以相互转化,请同学们举出电能转化为其他形式能的例子。

电能→机械能,如电风扇、电吹风 电能→内能,如电热器电熨斗、电饭堡 电能→化学能,如电解槽 能量的相互转化是如何实现的?

能量的相互转化是通过做功来实现的,功是能转化的量度。

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 对于电能转化为其他形式的能,又是什么力做功来实现的?如何来计算这种功的大小呢?让我们一起来学习电功、电功率这一节内容。

(二)新课教学

1.电功和电功率

什么是电功?其计算公式如何?是如何得到的?

在导体的两端加上电压,导体内建立了电场。自由电子在电场力的作用下定向移动,电场力对自由电子做了功,这个功简称为电功,通常说成电流做的功。

对一段导体而言,两端的电势差为U,把电荷q从一端搬到另一端,电场力做功W=qU,若在导体中形成电流I,则q=It(在时间t内,搬运的电量为q)

∴W=qU=UIt就是电功的表达式

说明(1)表达式的物理意义——电流在一段电路上的功跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

(2)适用条件 I、U不随时间变化——恒定电流

(3)单位 W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒 即1J=1V·A·s (4)实质 电能转化为其他形式的能,是通过电功来实现的。电流做了多少功,就有多少的电能转化为其他形式的能。

什么是电功率,电功率的计算公式如何?是如何得到的? 电功率是表示电流做功快慢的物理量。 即

p=W/t=UIt/t=UI 说明(1)表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

(2)适用条件 U、I不随时间变化

(3)单位 P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培 即

1W=1J/s (4)实质 表示电能转化为其他能的快慢程度。

由公式P=UI可知,随着U、I的增大,P也将增大,P是否可以无限增大呢? 首先我们要弄清额定功率和实际功率的概念。

额定功率 是指用电器在额定电压下工作的功率,是用电器正常工作的最大功率。 实际功率 是指用电器在实际电压下工作的实际的功率。

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高中物理辅导网http:/// 电路图中各元件,小灯泡标有“3.8V 0.3A”标记。 出示画有右图的幻灯片,引导学生按电路图接好电路

(提醒学生注意伏特表、安培表的正负极及滑动变阻器的接法) 讲清实验目的是测量小灯泡在不同的电压下工作的实际功率。 调节滑动变阻器,使伏特表读数分别为2.0V、3.0V和3.8V观察灯泡亮度的变化,并在图中记下安培表的对应值,请计算这三次的小灯泡的电功率P

1、P

2、P3

即 P1=U1I1=2.0×0.22W=0.44W P2=U2I2=3.0×0.28W=0.84W P3=U3I3=3.8×0.30W=1.14w ①P

1、P

2、P3是小灯泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的电压下工作的实际功率,在这三种情况下,灯泡都能正常工作。

②由计算可知P1

出示220V 100W、220V、40W灯泡,并说明“100W、40W”分别是它们的额定功率。说明一般家用电器的额定功率,如电吹风“220V 400W”、白炽灯“220V 60W”、空调 “220V 800 W 3000 W”,饮水机(制冷500W、制热100W),电饭褒“220V 1200W”等,提醒学生节约用电、节约电能。

是不是额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮呢?

出示“3.8V 0.3A”灯泡和“2.5V 0.3A”小灯泡,计算它们额定电功率分别为P1=3.8×0.3W=1.14W,P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的灯泡接入电路,使伏特表示数为2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小灯泡接入电路,使伏特表示数2.5V,观察灯泡的明亮程度。

灯泡明亮程度由其实际功率决定,与额定功率无关。 加给用电器的电压,可不可以超过额定电压呢?

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高中物理辅导网http:/// 继续做上述实验,减少变阻器的阻值,观察伏特表、安培表的示数和小灯泡的亮度,当伏特表的读数约为5.2V时,小灯泡熄灭。

加在小灯泡的电压比额定电压大不多时,随着电压的增大,灯泡越来越亮,说明灯泡的实际功率超过了额定功率,并在逐渐增大。当电压增到一定值时,灯丝被烧断。

实验说明,加给用电器的电压不应超过额定电压,否则就有可能使用电器损坏。 从这个实验中我们得到什么启示?

我们在使用电器的时候,一定要先检查实际电压是否符合额电电压,保证用电安全。 2.电功率和热功率

电流在通过导体时,导体要发热,电能转化为内能。这就是电流的热效应,描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为,W=IUt,又由欧姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,电流做这么多功,放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误,可让学生思考并找出来。

错在Q=W,何以见得电流做功全部转化为内能增量?有无可能同时转化为其他形式能?

英国物理学家焦耳,经过长期实验研究后提出焦耳定律。

(1)内容:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

(2)表达式:Q=I2Rt 对于纯电阻导体而言,根据欧姆定律,U=IR,所以Q=I2Rt=I·IRt=IUt=W,电流做功完全用来生热,电能转化为内能。

说明:焦耳定律表明,纯电阻电路中电流做功电能完全转化为内能,且电热Q=I2Rt。 (3)简单介绍产生焦耳热的原因:

金属中自由电子在电场力作用下定向移动,由于电场力做功,电子动能增加,但不断地与晶格(原子核点阵)碰撞,不断把能量传给晶格,使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧,从而温度升高。

(4)纯电阻电路中的电功和电功率

①电功W=Q= IRt,对所有电路中电阻的生热都适用。 结合纯电路电路欧姆定律 U=IR,I=

UR

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Q=IUt=IRt=②电功率P=Qt2U2Rt

=I2R,对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律U=IR

P=UI=IR=2U2R

(5)非纯电阻电路中的电功和电功率(以含电动机电路为例)

非纯电阻电路中,电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例,电动机电路如图所示,电动机两端电压为U,通过电动机电流为I,电动机线圈电阻为R,则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt,电动机线圈电阻生热Q=I2Rt,电动机还对外做功,把电能转化为机械能,W′=W-Q=IUt-I2Rt,W′是电动机输出的机械能。

这是一个非纯电阻电路,可满足U=IR,且W′>0,则有U>IR。

考虑每秒钟内能量转化关系,即功率,只要令上述各式中t=1s即可,可得总功率P总=IU,电热功率P热=I2R,输出功率P出,三者关系是P总=P热+P出,即P出=IU-I2R。

(三)例题精讲

【例】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中电流强度I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s)。(4Ω)

(四)布置作业

1.把课本158页练习三(2)、(3)、(5)题做在作业本上。 2.把课下完成练习三(1)、(4)题做在课本上。 说明:

1.利用常用电器的展示,使学生回到日常生活,调动学生的学习兴趣和注意力。 2.引导学生观察演示实验,参与读数、记数,学会如何分析数据,处理问题得出结论。

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