4.4电路中的能量转化与守恒 教案

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1、4.4《电路中的能量转化与守恒》(2)教案凤县中学宁玉萍教学目标：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

2、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、电源的功率与效率合作探究：1．电路中各功率及其关系电源总功率：P总=EI内电路消耗功率：指内阻上的电热功率．设内阻为r，则P内=I2r电源输出功率：外电路消耗的功率P出=UI自主学习过程这三者之间是什么关系？（1）EI=I2r+UI(普遍成立)即电源的总功率等于电源的热功率与外电路消耗的能量之和。(2)进一步分析纯电阻电路与非纯电阻电路的功率关系：纯电阻电路：EI=I2r+I2

3、R非纯电阻电路：EI=I2r+I2R+P其它例1、如图，电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10V,定值电阻R=9Ω，已知电动机线圈电阻RM=1Ω。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?0RPrPM2．电源的最大输出功率设外电路总电阻为R，内阻为r，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：由P出随R的变化图像，讨论R=r,R>r和R

4、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取何值时，R0上消耗的功率最大。（2） R取何值时，R上消耗的功率最大。（3） 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总=IU／IE=U/E（3）当总电路为纯电阻电路且总电阻为R时：η=R/（R+r）R越大，电源效率较高.例3、电源的效率η定义为外

5、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．0I/AU/V123246BAP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1．在下列用电器中，属于纯电阻用电器的是（）　A．电扇和电吹风

6、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=I2RB．P=U2/RC．P=UI　D．P=W/t4．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UItB．电动机消耗的电

7、能为I2RtC．电动机线圈产生的热量为I2RtD．电动机线圈产生的热量为U2t/R5、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