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电功电功率万能通用篇

发表时间：2022-02-08

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。所以你在写高中教案时要注意些什么呢？小编收集并整理了“电功电功率万能通用篇”，为方便后续阅读，请你收藏本文。

教学目标

（一）知识目标

1、知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。

2、理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算。

3、了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。

4、知道电功率、热功率的联系和区别．

（二）能力目标

1、通过灯泡工作功率的演示，培养学生观察能力和利用实验分析和处理实际问题的能力。

（三）情感目标

1、通过演示实验，加强学生对物理实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度。

2、通过电能和其他能的转化和守恒规律的讲解进一步渗透辨论唯物主义观点的教育和节约能源勤俭节约的优良传统。

3、通过灯泡实际功率的演示，对学生进行安全意识教育。

教学建议

1、在推导电功的公式时，应该注意讲清楚，在时间内，只是相当于把电荷由电路的一端移至另一端(两端的电压为)，这与在真空中把某一电荷由某处移至另一处有区别，但效果是一样的，即所做的功相同。

2、可用类比的方法向学生说明：电场力对自由电行做功时，在真空中电势能转化为动能，这相当于物体在真空中自由下落时，重力势能转化为动能；在电阻元件中电势能转化为内能，这相当于物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时，重力势能转化为内能。

3、教材只要求学生知道电功率和热功率的区别和联系，而不要求对这个问题作进一步讨论。

4、对于这两个导出式，要明确它的使用条件和适用范围，即：纯电阻电路。

教学设计方案

电功、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、了解实际功率和额定功率。

3、了解电功和电热的关系。

4、了解公式（）和（）的适用条件。

5、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。

6、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、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。

三、主要教学过程

（－）提出问题，引入新课

1、通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）

2、电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。

电能→机械能，如电动机。

电能→内能，如电热器。

电能→化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

（二）教学过程设计

1、电功

（1）定义：电路中电场力对走向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。

（2）实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。

电能通过电流做功转化为其他形式能。

上一章里学过电场力对电荷的功，若电荷在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为，则电场力做功。

对于一段导体而言，两端电势差为，把电荷从一端搬至另一端，电场力的功，

在导体中形成电流，且，（在时间间隔内搬运的电量为，则通过导体截面电流为，），所以。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

（3）表达式：

说明：

①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件：、不随时间变化——恒定电流。

（4）单位：电流单位用安培（A），电压单位用伏（V），时间单位用秒（S），则电功的单位是焦耳（J）。

（5）电功率

①表达式：

物理意义：一段电路上功率，跟这段电路两端电压和电路中电流强度成正比。

②单位：功的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），功率单位为瓦特（W）。

1W=1J／s

这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

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，，又由欧姆定律，，所以得出，电流做这么多功，放出热量。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。

错在，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。

2、焦耳定律——电流热效应

（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：

对于导体而言，根据欧姆定律，，所以，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。

（3）说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功完全转化为内能，同时，有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加，且电热。

（4）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。

（5）纯电阻电路中的

①电功，对所有电路中电阻的生热都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律，

②电功率，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

3、非纯电阻电路中的（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，通过电动机电流为，电动机线圈电阻为，则电流做功或电动机消耗的总电能为，电动机线圈电阻生热，电动机还对外做功，把电能转化为机械能，是电动机输出的机械能。

考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中=1s即可，可得总功率，电热功率，输出功率，三者关系是。

4、额定功率和实际功率

为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率都有规定数值。

（1）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。

（2）实际功率，、分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

（三）复习巩固

某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量kg，电源提供恒定电压，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度=5A，求电动机线圈电阻（）（4Ω）

探究活动

1、调查电路设计中采用了那些方法来减小导线上的电能损耗。

2、实验设计：验证

JK251.com延伸阅读

电功电功率【荐】

教学目的：

1、理解和掌握电功率的概念、公式和单位；

2、理解额定电压、额定功率、实际功率及其关系。

3、能综合运用学过的知识简单的电功率问题。

教学重点难点：

1、电功率的定义、公式和单位；

2、额定电压、额定功率、实际功率及其关系。

教具准备：

36V40W电灯1只，洗衣机、电动机铭牌若干，电流表、

电压表各1只，变阻器、电源各1个。

教学方法：复习引入、演示实验、归纳总结。

教学过程：

一、复习引入：

1、怎样比较物体运动的快慢？

2、怎样比较物体做功的快慢？

3、怎样比较电流做功的快慢？

[例题1]

电流通过电扇的电动机，通电半小时，电流做功72000J；电流通过起重机的电动机，通电2s，做功40000J，电流通过哪一个电动机做功多？

二、讲授新课：

1、电功率

（1）定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。用P表示。

注：电功率是表示电流做功快慢的物理量。

（2）公式：

根据定义：P=W/t，W=UIt

所以，P=W/t=UIt/t=UI

上式表明：电功率等于电压与电流的乘积。

（3）单位：瓦、千瓦，1kW=1000W

由公式得W=Pt得

W=Pt=1kW×1h=1kW·h

=1000W×3600s=3.6×106J

即：1kW·h=3.6×106J

[例题2]

一盏电灯边在电压是220V的电路中，灯光中通过的电流是68mA，这个灯光的电功率是多少瓦？一个月总共通电100h，电流所做的功是多少焦，多少千瓦时？

（4）演示实验：（运行课件）

实验数据比较：

2、额定电压与额定功率：

（1）定义：用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。

（2）额定电压和额定功率的关系：

当U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作

U实>U额，则P实>P额，用电器容易损坏

U实

三、小结：的比较

四、作业：

1、课本本节的练习3、4。

2、预习下节实验：

⑴实验的目的是什么？

⑵必须测出哪些物理量？实验的原理是什么？

⑶需要哪些实验器材？

⑷实验中为何要用滑动变阻器？它和灯泡如何连接？

⑸怎样组成电路？请画出实验电路图。

⑹怎样设计实验数据记录表格？

⑺在什么条件下测出的功率才是小灯泡的额定功率？

电功教案示例之一万能通用篇

（一）教学目的

1．知道电流可以做功和常见的电流做功的形式。

2．通过演示实验，得出计算电功的公式并使学生掌握公式。

3．对电功的单位焦耳的大小有具体的认识，知道生活中电功的单位是“度”。

4．知道用电能表测电功的大小并会读数。

5．通过用电能表测电功和1度电的作用，使学生能自觉地节约用电。

（二）教具

课本图9梍1实验装置一套，米尺一根，电能表一只及电能表挂图一张。写有例题的小黑板。

（三）教学过程

1．复习

（1）提问

①在第一册物理书中我们学习了功，大家还记得做功的两个必要因素是什么吗？功的单位是什么吗？（答略）

②流动的水能够做功吗？（学生答并举例）

③这册书中我们又学习了电流，电流是怎样形成的呢？（学生答：电荷的定向移动形成电流）

水流可以做功，那么电流可以做功吗？

2．用演示实验引入新课

介绍实验装置和电路：用电源、电动机、开关、滑动变阻器组成一串联电路。用电动机提升砝码。

①由实验证实电流可以做功。

闭合开关后问：观察到什么现象？（学生答：砝码上升）

问：是谁把砝码提起来？（学生答：电动机）

问：电动机为什么能提起砝码？（学生答：因为给电动机通电，电动机转动起来，所以把砝码提起来）

问：此实验表明什么？（学生答：表明电流是可以做功的）

教师指出：此实验中电流对电动机做功，电动机又对砝码做功，所以电动机把砝码提起来。电流做的功叫电功，电流不仅通过电动机时做功，电流通过其他用电器时都要做功。电流做功的形式很多。

请同学举例电流还有哪些做功的形式。（学生举例略）

②能量转化情况。

问：砝码上升过程中，机械能如何变化？（学生答：增加）

问：砝码增加的机械能是从哪来的？（指出：因为电动要消耗了电能，所以砝码的机械能增加）

师生再共同分析刚才学生举出的例子中的能量转化情况。

3．进行新课

问：电流做功的多少跟什么因素有关呢？

（1）由课本图9-1的演示实验得出电功的计算公式

介绍实验装置和电路，在前面演示实验的电路中再接入电流表和电压表（两表均用大型示教电表），在砝码后竖立一根米尺。在黑板上画出如图1所示的实验电路图。

①指出：电流对电动机做功，电动机又对重物做功。我们可以近似地看做电流对电动机做的功等于电动机对重物做的功，即等地Gh。因此，从h变化的多少可定性地知道电流做功的多少。

②演示：a．在相同时间内，电压低、电流小，砝码上升得低；b．在相同时间内，电压高、电流大，砝码上升得高；c．通电时间越长，砝码上升得越高。师生边观察实验、边分析讨论，最后指出：研究表明，计算电功的公式：W=UIt。③请同学说出U、I、t、W各代表物理量。U就是某一段电路两端的电压，I是这段电路中的电流，W就是电流在这段电路中通过t秒内所做的功。

用文字表述公式：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。

举例：我们教室里的灯两端的电压是220伏，通过的电流是0.18安，那么通电10分钟，电流做了多少功？（请同学计算）

（2）电功的单位

①指出上例中算出的电功的单位是焦耳，简称焦符号J。1焦=1伏·安·秒。焦就是第一册学过的机械功的单位。

通过举例使学生对1焦形成具体的观念。如把二个鸡蛋托高1米，做的功大约是1焦，通过手电筒灯泡的电流，每秒做的功大约是1焦，通过洗衣机的电动机中的电流每秒钟做的功大约是100焦。电力机车行驶1分钟，电流做的功大约是3亿焦等。②生活中常用“度”作电功的单位，1度=3.6×106焦。

③电能表（俗称电度表）

①出示一个电能表和电能表挂图（如没有挂图可自制一个如图所示的挂图），让学生认识电能表：

a．作用：测量电功或用户用电器所消耗的电能。

b．220V表示接在220伏的电路上使用。

C．5A表示这只表允许通过的最大电流是5安。

d．3000转／kwh表示每消耗1千瓦时（即1度）的电，电能表的转盘转3000转。

e．如何读数，所测的电功的单位是度。