【教案】沪科版高中物理选修（3-1）4.4《电路中的能量转化与守恒》教案.docVIP

4.4《电路中的能量转化 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1．电路中各功率及其关系 电源功率：耗功率：指内阻上的电热功率．设内阻为rP内=I2r 电源输出功率：外电路的功率P出UI 自主学习过程 这三者之间是什么关系？ 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Rr，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： P出P出例2、如图所示，电源的电动势E=3V,内阻r=4Ω，定值电阻R0=1Ω，可变电阻R的变化范围是0－25Ω，在不改变电路结构的情况下问： （1）R（2）?R?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=1Ω，（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。 (2)定义式：η=P出/P=IU／I E=U/ E （3）当总电路为纯电阻电路且总电阻为R=R/（R+r） R越大，电源效率较高. 例3、电源的效率η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ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为（ ） A． B． C． D． 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 　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（ ） A．P=I2R B．P=U2/R C．P=UI 　D．P=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 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 D．R2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 0 R P r PM 0 I/A U/V 1 2 3 2 4 6 B A P