高二物理变压器教案(实用19篇)
教案可以帮助教师更好地准备教学,提高教学效果,增强教学的针对性和系统性。编写教案时,要合理安排时间,确保教学内容的全面展开和学生充分参与。编写教案时需要注意语言的简练和准确性。
高二物理变压器教案篇一
在复习本章的过程中,要注意强调定义式与决定式的区分;对基本概念及基本规律的理解和应用,如正确区分各种功率(电功率、热功率、机械功率等)之间的相互关系、计算公式,纯电阻电路与非纯电阻电路的区别;对本章的考查,多以选择题和实验题的形式出现,特别是实验的考查灵活多变,包括仪器的选取、读数,器材的连接,数据处理,误差分析等,因此,对电学中实验的复习,要抓住伏安法测电阻的两种接法的选择、滑动变阻器的分压接法与限流接法的选取以及电路故障分析等重点,还要加深和巩固对基本知识的理解,要注意培养学生解决总是的方法和思路,提高应用知识解决实际问题的能力。
二、学情分析。
学生通过新课的学习,已经对本章内容有一定的掌握,但是对基本概念及基本规律的理解和应用能力还比较弱,对实验题中器材以及滑动变阻器两种接法的选取、电路故障的分析等都比较薄弱。因此在复习时,要加强对基本规律的理解及运用能力,并特别加强对实验部分的复习。
三、教学目标:
(一)知识目标。
1.熟悉并会运用电阻定律及串、并联电路的规律。
2.知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律。
3.掌握电功率、热功率及机械功率的区别与计算;焦耳定律及其运用。
4.本章四个实验的原理、操作步骤、器材选择、接法选取等;电路故障的分析。
(电学实验另设专题复习)。
(二)过程与方法。
1、列表疏理重要的知识点。
2、利用学案导学,讲解与练习相结合。
(三)情感态度与价值观。
四、教学重、难点:
1)理解闭合电路的欧姆定律。
2)电功率、热功率及机械功率的区别与计算。
3)本章四个实验的原理、操作步骤、器材选择、接法选取等;电路故障的分析。
五、教学策略:对重要知识点建立框图,力求简明扼要;对电学中实验的复习,要抓住伏安法测电阻的两种接法的选择、滑动变阻器的分压接法与限流接法的选取以及电路故障分析等重点;利用学案导学,在复习中注意讲练结合。
六、教具:多媒体课件,学案,
七、教学过程:
教学环节教师活动学生活动教学目的。
(一)构建知识。
网络。
(二)重难点辨析。
(三)整合拓展。
(四)小结、作业布置一、路端电压与电流的关系图线。
让学生思考:
1、当电流i为零,u=?图象纵轴的截距有什么意义?
3、图象的斜率有何意义?
用ppt演示详细的解答,并作解析。
教师用ppt演示多用电表的原理及使用,对其中的要点进行解析。
师:我们把本章的热点题型分类进行分析讲解与强化练习:
板书:类型一动态电路的有关问题:
ppt演示:处理这类问题的步骤是:首先对电路进行分析,然后从阻值变化的部分入手,由串、并联规律判断电路总电阻变化情况(若只有一个电阻的阻值变化,则不管它处于哪一支路,电路的总电阻一定跟随该电阻变化规律而变),再由闭合电路的欧姆定律判断电路的总电流、路端电压的变化情况,最后再根据电路特点和电路中电压、电流的分配原则判断各部分电流、电压、电功率的变化情况.
归纳:电路的动态变化是“牵一发而动全身”,从要变化的部分找突破口。
师:典型例题分析,再让学生完成学案中相应类型的变式练习。
师:巡堂检查学生对练习的解答情况,找出学生犯的普遍错误,再进行针对性讲解。
板书:类型二电源功率的有关问题。
师:大家要区分好闭合电路中的以下几个功率。
板书:1.电源的总功率p总=____________.
2.电源的内部损耗功率p内=______________.
3.电源的输出功率p出=p总-p内=______________。
师:对学生回答作出分析,指出:电源消耗的功率与输出功率的是两个概念,电源消耗的功率是电源的热功率.当内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,但效率只有百分之五十,可见效率高时输出功率不一定大.
师:典型例题分析,再让学生完成学案中相应类型的变式练习。
生:
师:巡堂检查学生对练习的解答情况,找出学生犯的普遍错误,再进行针对性讲解。
板书:类型三含容电路的有关问题。
师:含电容电路的分析要抓住这样几个关键(ppt演示)。
师:典型例题分析,再让学生完成学案中相应类型的变式练习。
师:巡堂检查学生对练习的解答情况,找出学生犯的普遍错误,再进行针对性讲解。
板书:类型四电路故障的有关问题。
师:ppt演示电路的断路及短路故障的表现及判别方法,并作出解析。
师:典型例题分析,再让学生完成学案中相应类型的变式练习。
师:巡堂检查学生对练习的解答情况,找出学生犯的普遍错误,再进行针对性讲解。
板书:类型五非线性电路的求解问题。
师:ppt演示非线性电路的特点及常用的分析方法。
师:典型例题分析。
师:巡堂检查学生对练习的解答情况,找出学生犯的普遍错误,再进行针对性讲解。
小结及作业布置。
作业布置:1、完成导学案中未完成的练习,把不懂的搞懂再多做一次。
边听边看边思考,并作必要笔记。
高二物理变压器教案篇二
3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
【过程与方法】。
通过探究弹力的存在,能提高在实际问题中确定弹力方向的能力,体会假设推理法解决问题的巧妙。
【情感态度与价值观】。
观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,感受学习物理的乐趣,建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
二、教学重难点。
【重点】。
弹力产生的条件及弹力方向的判定。
【难点】。
接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。
三、教学过程。
环节一:导入新课。
物体的形状都发生了改变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用,这种力就是今天要学习的弹力。
环节二:新课讲授。
(一)弹性形变和弹力。
概念:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。
学生会产生疑惑分歧,但教师此时可以不用详解,而是做现场演示实验1,让学生观察用手挤压时xx形变(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)。
为了让学生有更直观深刻的印象,也会用视频播放演示实验2:桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个平面镜m和n,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)。
分析得出:通过微观放大的方法观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变。
归纳:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
提问:发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?请举例说明?
学生能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
根据前面的铺垫,总结弹力的概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。
(二)几种弹力的方向。
教师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力,与学生一起分析之间的相互作用关系,指出书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力。
举出实例:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子指向链子收缩的方向吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体——链子,受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。
做出总结:弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反。压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。
环节三:巩固提高。
给出如下三个图片,要求学生画出弹力的示意图。
归纳总结:
三种接触情况下弹力的方向:
(1)面面接触,垂直于接触面指向被支持的物体。
(2)点面接触,垂直于接触面指向被支持的物体。
(3)点点接触,垂直于接触点的切面指向被支持物体。
环节四:小结作业。
小结:师生归纳弹力的相关知识点。
作业:预习后面胡克定律,了解弹力大小的特点。
四、板书设计。
五、教学反思。
高二物理变压器教案篇三
1、了解电感对电流的作用特点。
2、了解电容对电流的作用特点。
电感和电容对交变电流的作用特点。
电感和电容对交变电流的作用特点。
启发式综合教学法
小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源。
一、引入:
在直流电流电路中,电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用。但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了。
二、讲授新课:
1、电感对交变电流的作用:
实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象:
现象:接直流的亮些,接交流的暗些。
引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用。
为什么电感对交流有阻碍作用?
引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变。由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用。
实验和理论分析都表明:线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的`阻碍作用就越大。
应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大。日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220v,灯管和镇流器串联起来接到电源上,得用镇流器对交流的阻碍作用,就能保护灯管不致因电压过高而损坏。
2、交变电流能够通过电容
实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里。
现象:接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光。
结论:直流不能通过电容器。交流能通过交流电。
引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。电容器接到交流电源时,实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质,只是由于两极板间的电压在变化,当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流。电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器。
学生思考:
原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地。
3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间。有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样。同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大。
总结:
电容:通高频,阻低频。
电感:通低频,阻高频。
高二物理变压器教案篇四
一、知识目标。
1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.
2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.
5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.
6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.
二、能力目标。
1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.
三、情感目标。
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美.
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想.
3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.
教学建议。
教材分析及相应的教法建议。
1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.
2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是理想变压器的`工作原理的内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.
要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做统一要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论.
3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助.
4、变压器的电压公式是直接给出的.课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了i1i2=u1u2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大.
6、电能的输送,定性地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要性.
教学重点、难点、疑点及解决办法。
1、重点:变压器工作原理及工作规律.
2、难点:
(l)理解副线圈两端的电压为交变电压.
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.
3、疑点:变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.
4、解决办法:
(l)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律.
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系.
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
高二物理变压器教案篇五
充分运用多媒体的视听优势,全方位、多角度展示这个运动的世界:人在林道上行走;汽车在公路上奔驰;飞机在天空中翱翔;小鸟在树林中飞翔;月球绕地球转动;地球绕太阳转动;整个宇宙的成千上万个星系都在运动。
让学生体验到我们生活的宇宙每时每刻都在运动,我们就生活在运动的世界里。
这里让学生再列举自己认识的一些运动现象,结合多媒体展示和学生举例自己得出:世界是运动的。
二、人文视野中的运动世界。
在人类历史的长河中,人们总是不断地用不同的方式感知和描述这个运动的世界:诗人用语言的韵律和意境赞美运动;画家用形态和色彩描绘运动;音乐家用旋律和节奏表现运动。
充分鼓励学生说出描述运动的诗词、音乐、绘画、词汇等。
例如在诗词方面举出他们学过或看过的各种诗句。教师可依据学生说出的一些诗句用多媒体展示出来(如绝句·登天门山等)。
在音乐和绘画方面学生可能举出得少些,教师可用多媒体展示:古曲《流水》、梵高的《星夜》、毕加索的《沐浴的玩球者》或祖国的传统国画等。鼓励学生用语言描述音乐和绘画所表现出的运动情景。
在词汇方面学生可以说出“上升、下落、跑步、转动、飞奔”等。
教师活动:展示诗词、音乐、绘画等,引导学生用不同的情感去体验运动的各种形式。
学生活动:讨论和交流,说出描述运动的`诗词、词汇等,能说出古曲《流水》中是如何描述运动的,能描述绘画中表现运动的各种方式。
三、科学视野中的运动世界。
科学家又是如何来描述这个运动的世界的呢?
科学家用特定的概念、数学工具及实验方法来描述与研究运动。
同学们,你们对科学上所说的运动是如何认为的呢?
学生活动:讨论交流,发表自己的观点。最后能说出物体位置的改变就称为运动。
教师指出:物理学中所说的机械运动(mechanicalmotion)是指一个物体相对于另一个物体位置的改变。
这里说的另一个物体,即事先选定的标准物体,叫做参照物(referenceobject)。
然后引导学生说出如果一个物体相对于参照物位置没有发生改变,则称这个物体是静止(rest)的。用多媒体展示动画:一女孩站在树的对面静止不动或从同学身旁飞驰而过的火车等。
引导学生说出:从女孩这方面来看,树木和她自己的位置关系没有改变。(可再展示运动和静止的概念)。
引导学生说出:看来说一个物体是运动还是静止的是相对于选定的参照物来说的,物体相对于参照物的位置改变了就说这个物体是运动的;反之,就是静止的。
因此,我们描述物体运动或静止时都要特别说明是以什么为参照物,选择的参照物不同,结论常常会不一样。
高二物理变压器教案篇六
一、教学目的:
1.经历从许多与力相关的日常生活现象中,归纳出力的基本概念的过程,并了解力的概念。
2.通过实验感受力作用的相互性。
3.通过常见的事例和实验,认识力的作用效果。
二、教学重点:
1、让学生经历和体验归纳力的初步概念的过程。
2、力的初步概念。
三、教学难点:
利用力的作用是相互的道理,解释一些简单的力的现象。
四、教学过程:
(一)引入新课。
请一位同学到教室前面表演举哑铃。(演示)。
师:请这位同学谈谈肌肉有什么感觉?
生:我感到手臂上的肌肉十分紧张。
师:最初我们对力的认识,就是从肌肉的紧张的感觉而得来的。那么,在物理学中我们又是怎样来认识力的呢?今天,我们就来研究这个问题。
(二)新课教学。
1、力是什么。
师:在日常生活中,人们在什么情况下会用力呢?
生:举重比赛时,人用手推杠铃。生:拔河比赛时,人用力拉绳。
生:人用力压跷跷板。生:人用力提水桶。
生:我看见过推土机推土。生:我见过大吊车提货物。
生:我见过压路机压路。生:我见过拖拉机拉犁。
(教师选好学生所举的例子,并做好板书)。
师:同学们想一想黑板上的这些例子,有什么共性?
生:上面的例子中,不论是人还是物体,当他们对别的物体用力时,都与别的物体是相互接触的。
生:都发生了推、拉、压、提等动作。
生:我不同意。
师:为什么呢?你能举出一个发生力的时候,物体没有相互接触的例子吗?
生:我用钢笔与头发摩擦,然后将钢笔接近小纸屑,发现还没有接触,小纸屑就被钢笔吸引上了。
师:很好,这位同学所举的例子告诉我们,一个物体对别的物体施加力的时候,可以不直接接触。
师:再来看第二位同学讲的,有力发生时,物体之间总会发生推、拉、提、压等动作。在物理学中通常将物体之间的推、拉、提、压、排斥、吸引等叫做作用。
师:现在我们就可以归纳出力的概念。把上述例子中的具体物体的名称去掉,用“物体”代替,则力的概念就成为:力是物体对物体的作用。
师:我们通常将施加力的物体叫做施力物体,受到力的物体叫做受力物体。
从黑板的例子中找出施力物体和受力物体。(学生练习)。
2、力的作用是相互的。
生:用手拍桌子时,手对桌子施力,但手感到疼,这说明桌子也对手施了力。
生:两手互拍时,左手对右手施力,右手也对左手施力。
生:用手拉橡皮筋时,橡皮筋也在拉手。
生:手向上提书包,书包对手也在向下拉。
师:大量的事实说明,物体间力的作用是相互的。
(板书:物体间力的作用是相互的)。
3、力的作用效果。
请一位同学上台表演拉健身拉力器。(演示)。
师:同学们注意观察,拉力器中弹簧的形状有什么变化?
生:在拉力的作用下,弹簧的长度伸长。
师:对,刚才拉橡皮筋时,橡皮筋的长度也伸长了。这些情况说明力可以使物体的形状发生改变(简称形变)。
(板书:力可以使物体发生形变)。
师:在踢足球时,足球的状态是否发生了改变?怎样改变?
生:足球有时是静止的,但受力后就成为运动的。
生:足球有时是运动的,但被守门员接住后就成为静止的。
生:足球有时朝某一方向运动,但受力后却改变了方向,飞向另一个方向。
生:足球的运动快慢也有变化。
师:物体由静到动、由动到静,以及运动快慢和方向的改变,都被认为它的运动状态发生了改变。
(三)板书设计。
高二物理变压器教案篇七
1、内能:物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、动能:由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能。它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志)。
3、势能: 分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。它和物体的体积有关。
4、内能:与物体的温度和体积有关。
根据讨论结果,小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。
1、提出问题、讨论。
问:如何改变物体的内能呢?(可以改变物体的温度或体积。)
把准备好的钢丝拿出来,想办法让你手中的钢丝的内能增加。
2、寻找解决问题的办法。
讨论:有的想到摩擦,有的想到折,有的想到敲打,有的想到用钢锯锯,有的想到烧,有的想到晒,有的想到烤,有的想到烫、冰等等。一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了。
把摩擦、折、敲打、锯写在一起,把烧、晒、烤、烫、冻或者冰写在一起。
3、知识的提练。
答:可以分为做功和热传递两类。其中,摩擦、折、敲打、锯是属于做功,烧、晒、烤、烫、冰属于热传递。
演示课本38页的实验。(慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来。)
问:刚才两次实验,为什么会出现结果的不同?
答:动作快,时间短,气体没有来得及与外界进行热交换,其温度会突然升高,至乙醚的着火点,它便燃烧起来。而动作慢时,时间较长,气体与外界有较长的时间进行热交换,它的温度就不会升高太多,达不到乙醚的着火点,则不燃烧。
阅读课本39页实验,分析气体对外做功的情况。
问:同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢?
答:柴油机工作中的压缩冲程;给自行车打气时,气筒壁会发热;锯木头,锯条会很烫;冬天,手冷时,两手互相搓一搓;古人钻木取火等等。
再来体验一下,热传递改变内能的情况。给大家一段细铁棒和酒精灯,演示。学生上台做实验。把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学。
引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子。
板书:改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递。
4、新知识的深入探讨。
内能改变的量度
师:如何量度物体内能的改变多少呢?请大家带着问题阅读课本39页5、6两段,然后归纳出来。
高二物理变压器教案篇八
一、教学目的:
1.了解电能输送的过程。
2.知道高压输电的道理。
3.培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
二、教学重点:培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
三、教学难点:传输电路中电功率转化及电损耗的计算。
四、教学方法:讨论,讲解。
五、教学过程:
(一)引入新课。
讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输送到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。
(二)进行新课。
1.输送电能的过程。
提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。
2.远距离输电为什么要用高电压?
提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。
板书:(高压输电的道理)。
分析讨论的思路是:输电导线(电阻)发热损失电能减小损失。
讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果输电线的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须要尽量减小导线发热损失。
提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律q=i2rt,减小发热q有以下三种方法:一是减小输电时间t,二是减小输电线电阻r,三是减小输电电流i。
提问:第一种方法等于停电,没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式可以看出。第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法也是可行的。
板书结论:(a:要减小电能的损失,必须减小输电电流。)。
讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。
板书:(b:输电功率必须足够大。)。
提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式p=ui,要使输电电流i减小,而输送功率p不变(足够大),就必须提高输电电压u。
知识目标。
1、知道产生的条件;。
3、掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动,掌握判定方向的方法;。
4、知道影响动摩擦因数的因素;。
能力目标。
1、通过观察演示实验,概括出产生的条件以及的特点,培养学生的观察、概括能力.通过静与滑动的区别对比,培养学生的分析综合能力.
情感目标。
渗透物理方法的教育在分析物体所受时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出产生的条件和规律.
教学建议。
一、基本知识技能:
3、两个物体间的滑动的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.
4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.
5、的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.
6、静存在值——静.
二、重点难点分析:
1、本节课的内容分滑动和静两部分.重点是产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系.
2、难点是在理解滑动计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况.
教法建议。
一、讲解有关概念的教法建议。
介绍滑动和静时,从基本的事实出发,利用二力平衡的知识使学生接受的存在.由于的内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于的概念可以通过实验、学生讨论来理解.
1、可以让学生找出生活和生产中利用的例子;。
2、让学生思考讨论,如:
(1)、一定都是阻力;。
(2)、静止的物体一定受到静;。
(3)、运动的物体不可能受到静;。
主要强调:是接触力,是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子.
二、有关讲解的大小与什么因素有关的教法建议。
1、滑动的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释.
2、滑动的大小可以用公式:,动摩擦因数跟两物体表面的关系,并不是表面越光滑,动摩擦因数越小.实际上,当两物体表面很粗糙时,由于接触面上交错齿合,会使动摩擦因数很大;对于非常光滑的表面,尤其是非常清洁的表面,由于分子力起主要作用,所以动摩擦因数更大,表面越光洁,动摩擦因数越大.但在力学中,常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的的一种提法,实际上是一种理想化模型,与上面叙述毫无关系.
3、动摩擦因数()是一个无单位的物理量,它能直接影响物体的运动状态和受力情况.
4、静的大小,随外力的增加而增加,并等于外力的大小.但静不能无限度的增大,而有一个值,当外力超过这个值时,物体就要开始滑动,这个限度的静叫做静().实验证明,静由公式所决定,叫做静摩擦因数,为物体所受的正压力.的大小变化随着外力的变化关系如图:滑动的大小小于静,但一般情况下认为两者相等.
高二物理变压器教案篇九
本节资料由“内能”“物体内能的改变”两个部分构成。本节教材资料准备用两个课时完成,此节课为第一课时。
九年级学生对事物的认识处于由感性向理性发展阶段,感性认识仍占主要地位,理性认识中还存在必须难度。为此,本课教学设计应注意适应学生的认知水平,以感性知识为依托,经过理性分析和确定,获取新知识,发展抽象思维本事。
本节书是在分子动理念知识的基础上,具体说明内能是物体内部的能量。与机械能相比,内能不直观更抽象,学生难于直接理解和理解,是本节课的一个难点。教学中根据教材设计思路,用与机械能中动能和势能作类比的方法来建立内能的概念,降低了新知识的起点难度,应用学生已有的知识和经验学习新知识,比较贴合学生的认知水平,从而理解内能的概念。经过对生活中常见实例的分析,说明了内能的普遍性,并给出了内能与温度的关系。
在改变物体内能的二种途径的教学上,经过引导学生观察、分析生活中的一些现象和课堂实验,总结归纳出改变物体内能的两种方法,同时引入热量的概念。让学生学会从生活走向物理的方法。
本节课的宗旨是经过类比的方法学习微观的物理知识,结合已学知识分析、归纳、学习新知识,并在学习知识的同时发现问题和解决问题,本课时要求学生具备初步运用类比法学习物理知识、分析物理现象、归纳物理结论的本事。
第二课时的教学设计主要是深化学生对内能概念的理解,明白内能的普遍性及内能与温度的关系。熟悉并进一步理解改变物体内能的二种途径,能列举分析相关事例,并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同,并进行适当的练习。
1、会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2、明白热传递能够改变物体的内能。
3、明白热量的概念及单位。
4、明白做功能够使物体内能增加或减少的一些事例。
内能、热量概念的建立,改变物体内能的二种途径。
用类比的方法建立内能的概念。
压缩空气引火仪,硝化棉,气体膨胀做功演示器,烧瓶(内装少量水),打气筒,自行车(把车胎的气放掉),一截粗软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等。
一、复习
教师:我们一起复习分子动理论的相关资料。
学生:(1)常见的物质是由很多的分子、原子构成的。(2)构成物质的分子在不停地做热运动。(3)分子间存在着引力和斥力。
教师:我们一起复习前面学习过的动能和势能和机械能。
多媒体课件:把屏幕分成四个小窗口。第一个小窗口显示运动的小球,在这个窗口的下方给出文字:运动的物体具有动能。第二个小窗口播放弹簧拉伸或压缩,窗口的下方给出文字:发生弹性形变的物体具有弹性势能。动能和势能统称机械能。
二、新课教学
(一)内能:
多媒体课件:第三个小窗口显示分子在做热运动的动画,在这个窗口的下方给出文字:运动的分子具也有动能,叫做分子动能。第四个小窗口播放分子之间的吸引和排斥,类似弹簧形变时的相作用,窗口的下方给出文字:分子也具有势能,叫做分子势能。构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
教师:内能的单位是焦耳,简称焦,符号是j。各种形式能量的单位都是焦耳。
多媒体课件:空中飞行的足球。
教师:请同学分析,空中飞行的足球具有哪些能量?
学生:飞行在空中的足球,离开地面,具有重力势能;足球在空中运动,还具有动能。足球的动能和重力势能统称为机械能。
学生:足球是由许许多多的分子组成的,所以足球还具有内能。
教师:足球同时具有机械能和内能。机械能与整个物体的机械运动情景有关,如物体是否有速度、是否有高度、是否发生了弹性形变。而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情景有关。也就是无论物体是否有外在的机械能,只要物体内部的分子有热运动,就必须有内能。
教师:内能是不一样于机械能的另一种形式的能。
教师:请同学们分析,一杯热水的水分子是否具有内能?
学生:热水中的水分子永不信息地做规则运动,所有热水的水分子具有内能。
教师:请同学们分析,如果杯子中水的温度下降了,冷水的水分子是否具有内能?
学生:冷水中的水分子也在不停地做规则运动,只可是比热水中的水分子的运动速度慢一些,所有冷水的水分子也具有内能。
教师:如果水结成冰块了,冰块还有内能吗?
学生:冰的分子也在不停地做无规则运动,冰块也具有内能。
师生:根据分析可知,一切物体都具有内能。同一个物体,温度升高时,内能增大,温度降低时,内能减小。
教师:当一个物体温度升高或降低时,内能随温度改变这个过程,暂不研究物体发生了物态变化,相关知识等到高中再进行学习。
(二)热传递改变内能、热量
教师:让一个高温物体和一个低温物体接触,会发生什么现象?比如把冰凉的'手放在热水袋上捂一捂。
学生:热会从高温物体传递给低温物体;高温物体的温度会降低,低温物体的温度会升高。
教师:这是因为在这个过程中,发生了热传递。高温的热水袋把热量传递给了低温的手。在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量,热量的单位也是焦耳。热传递过程中,热量总是从高温的物体传向低温的物体。物体吸收或放出的热量越多,内能的改变就越大。在热传递过程中,低温物体吸收了热量,温度升高,内能增加。高温物体放出热量,温度降低,内能减小。热传递能够改变物体的内能。
教师:同学需要异常注意:热传递传递的是热量,不是温度,也不是内能。是热量的转移才导致物体内能的改变,是热量的转移才导致物体温度的改变。
教师总结:(1)热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
(2)热量的单位是焦耳(j)。
(3)物体吸收热量内能增加,放出热量内能减少。
(4)热传递会改变物体的内能。
(二)做功改变内能
分组实验:供给的器材:一截粗软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋(装有热水)、小毛巾等。
教师:要求学生把一段软铁丝的温度升高。
学生实验:用打火机去烧铁丝。(提醒同学注意安全)
学生实验:把铁丝放在热水袋上,用热水袋去捂热铁丝。
学生实验:把铁丝反复弯折,铁丝温度也会升高。
学生实验:用砂纸去反复摩擦铁丝,铁丝温度也会升高。
学生实验:把铁丝放在太阳下晒,铁丝温度也会升高。
教师:不一样实验小组的学生介绍自我的实验方法并进行分析。
学生:用打火机烧铁丝是用热传递的方法使铁丝的温度升高,内能增加的。
学生:用热水袋去捂铁丝也是用热传递的方法使铁丝的温度升高,内能增加的。
学生:把铁丝反复弯折,用砂纸去反复摩擦铁丝,铁丝的温度也会升高,内能增加。可是弯折铁丝和砂纸摩擦铁丝都不是热传递。
教师:可是弯折铁丝和砂纸摩擦铁丝都不是热传递现象。弯折铁丝是手对铁丝做功,砂纸摩擦铁丝是物体克服摩擦力做功。由此可见,做功的方式也能够改变物体的内能。
教师:改变物体的内能有二种途径:热传递和做功。
教师:出示压缩空气引火仪,介绍结构和使用方法。
学生实验:教师给予指导,让学生到讲台上来做压缩空气点燃棉花实验,全班同学观察发生的现象。
教师:活塞压缩空气,对空气做功,空气的温度升高,内能增加。
教师:摩擦做功在生活中较为常见,同时压缩气体也是做功的一种形式。在生活中也能经常看到压缩空气做功,但可能没有进一步的观察和思考。在课堂上我们现场用打气筒给自行车打气的过程,认真地进行观察和分析。
学生实验:用打气筒给自行车打气。做实验前请几位同学摸一摸打气筒外壁,提醒同学打气筒外壁的上下部分都要触摸一下,感受一下气筒壁上下部分的温度。为使实验效果更明显,能够把自行车轮胎中的气放掉一部分,延长打气时间。打完气后,再让那几位同学触摸打气筒外壁的上下部分,感受气筒壁上下部分的温度,进行比较分析。
教师:活塞与整个气筒壁都有摩擦,摩擦产生的热是传给整个筒壁,如果仅有摩擦生热的原因,气筒壁上下部分的温度应当是基本相同的。但在实验过程中,能够明显发现,气筒上部只是略有发热,而气筒下端却很热,甚至烫手,所以压缩气体做功产生的热量是使气筒的下部发热的主要原因。
教师:在刚才的实验中,经过做功,能够使气筒的温度升高,内能增加。如果不用做功的方法,用火烤一烤,也能够使气筒的温度升高,内能增加。由此可见,热传递和做功对改变物体的内能的效果是完全相同的。
教师:那么,做功和热传递改变物体的内能还有没有什么区别呢?请同学们尝试从能量转化角度,分析一下这两种方式的本质。
教师:虽然两种方式在改变物体内能上是等效性的,可是在本质上有区别的。热传递的方式是使内能发生转移,内能从高温物体转移到低温物体,或是从物体的高温部分转移到低温部分。做功的方式则是能的形式发生了转化,外界对物体做功,使物体的温度升高,内能增加。
演示实验:实验装置如教材图13.2-5,注入约10ml水。塞紧瓶塞前,用吸水纸把瓶壁内外擦拭干净。塞紧瓶塞后,用实验室常用的两用打气筒打几次气,就能使瓶塞跳起,在瓶塞跳起的同时,瓶内出现水雾。
教师:在向瓶内打气时,压缩了瓶内的空气,空气的内能增加,温度升高。瓶内的水吸热汽化,产生了更多的水蒸气,随着水蒸气的增加,气压越来越大,直至冲开瓶塞。瓶内原先的水蒸气是无色透明、看不见的。瓶内出现白雾,说明水蒸气液化,变成了小水滴。这是由于空气推动瓶塞做功,内能减少,温度降低造成了水蒸气的液化现象。
教师:外界对物体做功,物体的温度升高,内能增加。物体对外界做功,物体的温度降低,内能减小。
教师:引导学生做出本节课的小结。
学生:学习了内能的概念。了解了热传递和做功是改变内能的二种途径。
三、布置作业
完成教材10页的“动手动脑学物理”。
高二物理变压器教案篇十
(一)知识与技能。
1。知道两种电荷及其相互作用。知道点电荷量的概念。
2。了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律。
3。知道什么是元电荷。
4。掌握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进行有关的计算。
(二)过程与方法。
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开。但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
3、类比质点理解点电荷,通过实验探究库仑定律并能灵活运用。
(三)情感态度与价值观。
电荷守恒定律,库仑定律和库仑力。
利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,库仑定律的理解与应用。
丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课件。
第1节电荷库仑定律(第1课时)。
(一)引入新课:
多媒体展示:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。
师:在这惊心动魄的自然现象背后,蕴藏着许多物理原理,吸引了不少科学家进行探究。在科学,从最早发现电现象,到认识闪电本质,经历了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的研究历史,并完成下述填空:
电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,直到1752年,伟大的科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调:以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电,证实了闪电与实验室中的电是相同的。
雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷,当电荷积累到一定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应该怎样利用这些规律?这些问题正是本章要探究并做出解答的。
师:本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因,电荷守恒定律。
(二)新课教学。
复习初中知识:
师:根据初中自然的学习,用摩擦的方法可使物体带电,请举例说明。
生:用摩擦的方法。如:用丝绸摩擦过的.玻璃棒,玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,橡胶棒带负电。
演示实验1:先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑,看有什么现象?然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒,再靠近碎纸屑看有什么现象?让学生分析两次实验现象的异同;并分析原因。
教师总结:摩擦过的物体性质有了变化,带电了或者说带了电荷。带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大,能够吸引轻小物体,我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。
人类从很早就认识了摩擦起电的现象,例如公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语,指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。
后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种:用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
高二物理变压器教案篇十一
3、知道库仑扭称的原理。
2、通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
1、建立库仑定律的过程;
2、库仑定律的应用。
库仑定律的实验验证过程。
实验探究法、交流讨论法。
引入新课同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
活动一:思考与猜想。
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,
因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
定性探究电荷间的作用力与影响因素的关系。
实验表明:电荷间的作用力f随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力f与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)。
活动二:设计与验证。
实验方法。
(问题4)研究f与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证f与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证f与q的正比关系。
实验可行性讨论、
困难一:f的测量(在这里f是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对f大小的间接测量吗?)。
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究f与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)。
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)。
(追问)现在,你有什么想法了吗?
实验具体操作定量验证。
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
得出库仑定律同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展史上,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是最具有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)。
1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2.数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3.适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)。
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)。
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的.。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义。
本堂小结(略)。
1、课本第8页的“科学漫步”栏目,介绍的是静电力的应用。你还能了解更多的应用吗?
2、万有引力与库仑定律有相似的数学表达式,这似乎在预示着自然界的和谐统一。课后请同学查阅资料,了解自然界中的“四种基本相互作用”及统一场理论。
高二物理变压器教案篇十二
知识目标。
1、知道回旋加速器的基本构造和加速原理.。
2、了解加速器的基本用途.。
能力目标。
情感目标。
本节重点是回旋加速器的加速原理.在通过前面带电粒子在磁场中的运动规律的学习,学生通过反复习电场的相关知识后在理解本节知识时比较容易,需要强调的是:
1、加速电场的平行极板接的是交变电压,且它的周期和粒子的运动周期相同.。
2、当粒子加速到接近光速时,加速粒子就不可能了.。
在讲解时,教师可以通过介绍中国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的开发以及研制过程,激发学生的民族自豪感,培养学生的爱国主义热情。
回旋加速器。
一、素质教育目标。
(一)知识教学点。
1、知道回旋加速器的基本构造和加速原理.。
2、了解加速器的基本用途.。
(二)能力训练点。
(三)德育渗透点。
(四)美育渗透点。
二、学法引导。
三、重点·难点·疑点及解决办法。
1、重点。
回旋加速器的加速原理.。
2、难点。
加速电场的`平行极板接的是交变电压,且它的周期和粒子的运动周期相同.。
3、疑点。
当粒子加速到接近光速时,加速粒子就不可能了.。
4、解决办法。
四、课时安排。
1课时。
五、教具学具准备。
回旋回速器挂图。
六、师生互动活动设计。
七、教学步骤。
(一)明确目标。
(略)。
(二)整体感知。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程。
1、直线加速器。
我们知道电场可以对带电粒子加速,如果加速电压为。
u
带电粒子电量为。
q
.带电粒子从静止可加速到能量,由于电压的限制,所以一次加速后粒子获得的能量较小,如何获得较大的能量呢?(让学生充分讨论.)可采取多级加速的办法,经过几次加速后粒子的能量,所以直线加速器可使粒子获得足够大的能量.但它占地面积太大,能否既让带电粒子多次加速,获得较高能量,又尽可能减少占地面积呢?(让学生展开想象)。
2、回旋加速器。
等于多少呢?
(让学生回答)。
请同学们讨论:加速粒子的最终能量由哪些因素决定?
和加速器的半径.
请同学们课后思考,为什么带电粒子加速后的能量与加速电压无关呢?
3、回旋加速器和直线加速器的比较。
介绍我国正、负电子对撞机.。
(四)总结、扩展。
八、布置作业。
九、板书设计。
一、直线加速器。
1、单级加速。
2、多级加速。
二、回旋加速器。
1、交变的加速电压周期。
t
2、多次回旋加速后的能量。
三、直线加速器与回旋回速器比较。
高二物理变压器教案篇十三
1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系.
2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能.
3.了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳.
重点目标。
1.内能、热量概念的建立.
2.改变物体内能的途径.难点目标内能、热量概念的建立.
目标三导学做思一:物体的内能。
小结:物体内所有分子由于热运动而具有的动能,以及分子之间势能的总和叫做物体的内能.它的单位是焦耳,简称焦,符号为j.机械能是宏观的,能看得到的,内能是微观的,是看不到的.
小结:温度高的物体分子运动剧烈,内能大.所以物体的内能与温度有关.
问题3:小明说:“炽热的铁水温度很高,具有内能;冰冷的冰块温度很低,不具有内能.”小刚说:“炽热的铁水温度高,内能大;冰冷的冰山温度低,内能小.”你认为他们的说法正确吗?说出理由.
小结:一切物体都具有内能.物体的内能还与质量有关.
问题3:处理例1和变式练习1。
小结:做功可以改变物体的内能.
问题2:做饭时,铁锅为什么能烫手?放在阳光下的被子,为什么能被晒得暖乎乎?
小结:热传递也可以改变物体的内能.
问题3:处理例2和变式练习2。
例2:【解析】来回拉绳子,绳子与管壁之间克服摩擦做功,使管内的酒精内能增大,温度升高;当把塞子冲出时,管内的酒精蒸气对塞子做功,将内能转化成机械能.正确的答案为a选项.
答案:a。
变式练习。
让学生进一步理解改变内能的途径有做功和热传递两种方法,选项abd是做功改变物体的内能,选项c是通过热传递的方式改变物体的内能.
答案:c。
学做思三:热量。
问题1:什么叫热量?它的单位是什么?它用什么字母表示?
小结:物体通过热传递方式所改变的内能称为热量,它的单位是j,它用字母q表示.
问题2:在热传递现象中,高温物体和低温物体的温度、内能和热量如何变化?
高二物理变压器教案篇十四
1.理解点电荷的概念。
2.通过对演示实验的观察和思去向不明,概括出两个点电荷之间的作用规律。掌握库仑定律。
1.观察演示实验,培养学生观察、总结的能力。
2.通过点电荷模型的建立,了解理想模型方法,把复杂问题简单化的途径,知道从现实生活的情景中如何提取有效信息,达到忽略次要矛盾,抓住主要矛盾,直指问题核心的目标。
(同性相斥,异性相吸),带正电的一端远离玻璃棒。而水分子两极的电荷量相等,这就使带正电的玻璃棒对水分子显负电的一端的引力大于对水分子显正电的一端的斥力,因此水分子所受的合力指向玻璃棒,故水流向靠近玻璃棒方向偏转。
点电荷。
走进生活。
1.点电荷。
(1)点电荷是实际带电体的一种理想化的模型。
(2)一个带电体能否看作点电荷主要看其形状和大小对所研究的问题影响大不大,如果属于无关或次要因素时,或者说,它本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,即可把带电体看作点电荷。
(3)对于带电体能否被看作点电荷,一定要具体问题具体分析,即使对同一带电体,在有些情况下可以看作质点,而在有些情况下又不能被看作质点。
2.理想化的模型到简化,这是一种重要的科学研究方法。
1.对点电荷概念的解读:
(1)点电荷是一个忽略大小和形状的几何点,电荷的全部质量全部集中在这个几何点上。
(2)事实上,任何带电体都有大小和形状,真正的点电荷是不存在的,它是一个理想化模型。
(3)如果带电体本身的几何线度比起它们之间的距离小得多,带电体的形状、大小和电荷分布对带电体之间的相互作用的影响可以忽略不计,在此情况下,我们可以把带电体抽象成点电荷,可以理解为带电的质点。
2.对点电荷的应用:
有一种特殊情况,均匀带电的球体或均匀带电的球面,带电体本身的几何线度可能并不比它们之间的距离小很多,但带电体电荷分布具有对称性,对外所表现的电特性跟一个等效于球心的点电荷的电特性相同,所以均匀带电的球体或均匀带电的球面都可以等效为一个球心处的点电荷,就是通常所说的带电小球。
高二物理变压器教案篇十五
1、了解指南针在远洋航海中的作用,理解科学技术在社会发展中的作用。了解磁学基础知识。
2、知道磁感线,知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向。
3、了解磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况。
4、了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合,知道磁偏角。
1.我国是最早在航海上使用指南针的国家,导航时兼用_______和_______,二者相互补充,相互修正。用罗盘指引航向,探索航道,将船只航向的变动与_________的变动的关系总结出来,画出的航线在古代称为________或________。
2.意大利航海家哥伦布用了三年时间完成了环球航行,通过这次航行,人类更加认识到地球是______。
3.磁体是通过______对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是______存在的另一种形式,是客观存在.
4.磁体上磁性最强的部分叫______,同名磁极______,异名磁极_______。
5.规定:在磁场中的任意一点,小磁针____________方向就是那一点的磁场方向。
6.磁感线:是在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上每点的切线方向,亦即该点的____________方向,。磁感线的________表示磁场强弱。
7.地球在周围空间会产生磁场,叫________。地磁场的分布大致上就像一个________磁体。
8.地球具有磁场,宇宙中的许多_____都具有磁场。月球也有______。火星不象地球那样有一个_______的磁场,因此______不能在火星上工作。
9.分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极。
【问题1】如何确定磁场方向?
【问题2】放在地面上的小磁针静止时为什么指南指北?
【问题3】磁感线与电场线的联系与区别:
电场线磁感线。
1.电场线从_________出发,终止于_____.1.在磁体内部,磁感线是从______极指向极,外部是从______出发从______进去.
2.____电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的_____方向一致,也与该点所在电场线的______方向一致.2.小磁针在磁场中静止时_________极的受力方向与该点的______方向一致,也与该点所在磁感线的_______方向一致.
3.电场中任何两条电场线都_____相交.3.磁场中任何两条磁感线都______相交.
4.电场线的疏密表示电场的________.4.磁场线的疏密表示磁场的__________.
【问题4】磁偏角指什么?地面附近的地磁场磁性强吗?
a组。
1.关于磁感线的下列说法中,正确的是()。
a.磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线。
b.磁感线上任一点的切线方向,都跟该点磁场的方向相同。
c.磁铁的磁感线从磁铁的北极出发,终止于磁铁的南极。
d.磁感线有可能出现相交的情况。
2.磁感线上某点的切线方向表示()。
a.该点磁场的方向。
b.小磁针在该点的受力方向。
c.小磁针静止时n极在该点的指向。
d.小磁针静止时s极在该点的指向。
3.对磁感线的认识,下列说法正确的是()。
a.磁感线总是从磁体的北极出发,终止于磁体的南极。
b.磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针南极的受力方向相同。
c.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱。
d.磁感线是磁场中客观存在的线。
4.下列说法正确的是()。
a.磁极间的相互作用是通过磁场发生的。
b.磁场和电场一样不是客观存在的。
c.磁感线是实际存在的线,可由实验得到。
d.磁感线类似于电场线,它总是从磁体的n极出发终止于s极。
5.关于磁感应强度,下列说法不正确的是()。
a.磁感应强度表示磁场的强弱。
b.磁感线密的地方,磁感应强度大。
c.空间某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。
d.磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
b组。
6.某磁场的磁感线分布如图21-1所示,则a、b两点磁场强弱是()。
a.a点强。
b.b点强。
c.a.b点一样强。
d.无法确定。
7.下列说法正确的是()。
a.磁极间的相互作用是通过磁场发生的。
b.磁场和电场一样也是客观存在的的物质。
c.磁感线是实际存在的线,可由实验得到。
d.磁感线类似于电场线,它总是从磁体的.n极出发终止于s极。
8.下列关于磁感线的说法不正确的是()。
a.磁感线是闭合曲线且互不相交。
b.磁感线的疏密程度反映磁场的强弱。
c.磁感线不是磁场中实际存在的线。
d.磁感线是小磁针受磁场力后运动的轨迹。
学有所得。
问题1方法一是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针n极的指向即为该点的磁场方向.
方法二:磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向。
问题2:因为地球是有磁性的。
问题3:磁感线与电场线的联系与区别:
电场线磁感线。
1.电场线从__正电荷_______出发,终止于__负电荷___.1.在磁体内部,磁感线是从___s___极指向n极,外部是从___n极___出发从___s极___进去.
2.___正_电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的__场强___方向一致,也与该点所在电场线的_切线__方向一致.2.小磁针在磁场中静止时___n______极的受力方向与该点的__场强____方向一致,也与该点所在磁感线的____切线___方向一致.
3.电场中任何两条电场线都__不___相交.3.磁场中任何两条磁感线都___不___相交.
4.电场线的疏密表示电场的___强弱_____.4.磁场线的疏密表示磁场的__强弱________.
高二物理变压器教案篇十六
知识与技能:
1.理解点电荷的概念。
2.通过对演示实验的观察和思去向不明,概括出两个点电荷之间的作用规律。掌握库仑定律。
过程与方法:
1.观察演示实验,培养学生观察、总结的能力。
次要矛盾,抓住主要矛盾,直指问题核心的目标。
情景引入。
(同性相斥,异性相吸),带正电的一端远离玻璃棒。而水分子两极的电荷量相等,这就使带正电的玻璃棒对水分子显负电的一端的引力大于对水分子显正电的一端的斥力,因此水分子所受的合力指向玻璃棒,故水流向靠近玻璃棒方向偏转.
问题探究。
点电荷。
走进生活。
自主探究。
1.点电荷。
(1)点电荷是实际带电体的一种理想化的模型。
(2)一个带电体能否看作点电荷主要看其形状和大小对所研究的问题影响大不大,如果属于无关或次要因素时,或者说,它本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,即可把带电体看作点电荷。
2.理想化的模型到简化,这是一种重要的科学研究方法。
1.对点电荷概念的解读:
(1)点电荷是一个忽略大小和形状的几何点,电荷的全部质量全部集中在这个几何点上。
(2)事实上,任何带电体都有大小和形状,真正的点电荷是不存在的,它是一个理想化模型。
(3)如果带电体本身的几何线度比起它们之间的距离小得多,带电体的形状、大小和电荷分布对带电体之间的相互作用的影响可以忽略不计,在此情况下,我们可以把带电体抽象成点电荷,可以理解为带电的质点。
2.对点电荷的应用:
有一种特殊情况,均匀带电的球体或均匀带电的球面,带电体本身的几何线度可能并不比它们之间的距离小很多,但带电体电荷分布具有对称性,对外所表现的电特性跟一个等效于球心的点电荷的电特性相同,所以均匀带电的球体或均匀带电的球面都可以等效为一个球心处的点电荷,就是通常所说的带电小球。
高二物理变压器教案篇十七
1、使学生知道什么是次声波和超声波。
2、使学生能用所学知识解释生活中的次声波和超声波.。
因多普勒效应和此声波、超声波两节的内容少,建议用一个课时.。
声波能离开空气在真空中传播吗?为什么?
阅读下列表:
声波的波长范围。
1.7cm——17cm。
人耳能听到的声波频率范围。
20hz——20000hz。
高二物理变压器教案篇十八
1、使学生知到什么是多普勒效应。
2、使学生能用所学知识解释多普勒效应。
教学建议。
因多普勒效应和此声波、超声波两节的内容少,建议用一个课时.用实验让学生了解多普勒效应,会解释多普勒效应.在媒体资料中提供了,旋转的录音机发出的声波所表现的多普勒效应,教师可以适当应用。
教学设计示例。
教学重点:声波的概念和形成声波的条件。
教学难点:解释生活中的现象。
教学仪器:音叉、录音机。
教学方法:自学。
教学过程:
一、阅读课文。
请学生阅读课本的第21页——24页的内容.。
二、应用。
问题1:什么是多普勒效应?(由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做多普勒效应.)。
问题2:能现场做实验吗?请学生讨论发表观点.。
演示实验。
1、用音叉在学生耳朵边运动.。
2、用录音机在教室边放音乐,边运动.。
问题3:人的耳朵能听到任何频率的声音吗?(不能)。
问题4:怎样划分呢?(频率低于20hz的属于次声波,频率高于__0hz的属于超声波,人耳大约能听到20hz——__0hz的声波.)。
问题5:次声波有什么用途呢?(次声波的衍射能力强,可以探知几千米以外的核试验.)。
问题6:超声波有什么用途呢?(声纳、b超等)。
探究活动。
在生活中寻找多普勒效应。
知识目标。
1、知道光在同一种均匀媒质中是沿直线传播的.。
2、知道光的直线传播的一些典型事例(如小孔成像、日月蚀等).。
3、记住光在真空中的传播速度.不要求知道光速的测量方法.。
能力目标。
1、能根据光的直线传播原理找出本影和半影,能解决日月蚀问题.。
2、会使用光的直线传播性质解释有关光现象如:影子的形成.。
情感目标。
3、利用几何知识解决光学问题,学会知识的迁移和变通.。
教学建议。
本节内容是在初中学习的基础上进一步加深和拓宽.。
重点掌握以下几部分知识点:
1、光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播.。
讲解时能说明光沿直线传播的实例有:小孔成像,本影和半影等都能证明光沿直线传播.。
2、光源:能够发光的物体.是把其它形式的能转化为光能的装置.。
4、光束:有一定关系的一些光线的集合称为光束。
5、介质(媒质)、光在其中传播的物质、但要注意:光传播时并不需要介质.。
如图所示两个或几个光源,在不透明的物体后面能造成本影和半影区域.。
9、光速:通常光在真空中的速度为c=3.00×108m/s.。
注意:光在介质中的传播的速度都将小于该值。
一、教学目的:
1.了解电能输送的过程。
2.知道高压输电的道理。
3.培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
二、教学重点:培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
三、教学难点:传输电路中电功率转化及电损耗的计算。
四、教学方法:讨论,讲解。
五、教学过程:
(一)引入新课。
讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输送到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。
(二)进行新课。
1.输送电能的过程。
提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。
2.远距离输电为什么要用高电压?
提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。
板书:(高压输电的道理)。
分析讨论的思路是:输电导线(电阻)发热损失电能减小损失。
讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果输电线的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须要尽量减小导线发热损失。
提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律q=i2rt,减小发热q有以下三种方法:一是减小输电时间t,二是减小输电线电阻r,三是减小输电电流i。
提问:第一种方法等于停电,没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式可以看出。第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法也是可行的。
板书结论:(a:要减小电能的损失,必须减小输电电流。)。
讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。
板书:(b:输电功率必须足够大。)。
提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式p=ui,要使输电电流i减小,而输送功率p不变(足够大),就必须提高输电电压u。
一、知识目标。
1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.
2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.
5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.
6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.
二、能力目标。
1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.
三、情感目标。
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的__、统一美.
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍__及辩__统一思想.
3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.
教学建议。
教材分析及相应的教法建议。
1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.
2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是理想变压器的工作原理的内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.
要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做统一要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论.
3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助.
4、变压器的电压公式是直接给出的.课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了i1i2=u1u2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大.
6、电能的输送,定__地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要__.
教学重点、难点、疑点及解决办法。
1、重点:变压器工作原理及工作规律.
2、难点:
(l)理解副线圈两端的电压为交变电压.
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.
3、疑点:变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.
4、解决办法:
(l)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律.
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系.
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
高二物理变压器教案篇十九
1.串并联电路的性质。
2.电流表的改装。
(二)进行新课。
1、电功和电功率。
教师:请同学们思考下列问题。
(1)电场力的功的定义式是什么?
(2)电流的定义式是什么?
学生:(1)电场力的功的定义式w=qu。
(2)电流的定义式i=qt。
教师:投影教材图2.5-1。
学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。
学生:在这一过程中,电场力做的功w=qu=iut。
教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。电功:
(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功.
(2)定义式:w=uit。
教师:电功的定义式用语言如何表述?
学生:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u,电路中的电流i和通电时间t三者的乘积。
教师:请同学们说出电功的单位有哪些?
学生:(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是j.
(2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kw·h.
说明:使用电功的定义式计算时,要注意电压u的单位用v,电流i的单位用a,通电时间t的单位用s,求出的电功w的单位就是j。
教师:在相同的时间里,电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如,在相同时间里,电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功的快慢,引入电功率的概念。
(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。用p表示电功率。
(2)定义式:p=w=iut。
(3)单位:瓦(w)、千瓦(kw)。
[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。
2、焦耳定律。
教师:电流做功,消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能,于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为r,通过的电流为i,试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量q。
学生:求解产生的热量q。
解:据欧姆定律加在电阻元件两端的电压u=ir。
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为w=iut=i2rt。
由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功w等于电热q。
产生的热量为。
q=i2rt。
教师指出:这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律,同学们在初中已经学过了。
学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。
热功率:
(1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。
(2)定义式:p热=q2=irt。
(3)单位:瓦(w)。
(三)研究电功率与热功率的区别和联系。
学生:分组讨论总结电功率与热功率的区别和联系。
师生共同活动:总结:
(1)电功率与热功率的区别。
电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压u和通过的电流i的乘积。
热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率,决定于通过这段电路的电流的平方i2和电阻r的乘积。
(2)电功率与热功率的联系。
若在电路中只有电阻元件时,电功率与热功率数值相等。即p热=p电。
教师指出:
若电路中有电动机或电解槽时,电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能,只有一少部分转化为内能,这时电功率大于热功率,即p电p热。