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[!--downpath--]電功率——動態電路各部份電路電功率大小剖析教學設計教學目標1.通過公式推論曉得電功率P=I2R和P=U2/R。2.能依照定值內阻特征選擇P=I2R或P=U2/R解決動態電路定值內阻功率大小剖析。3.能按照電路電流特性選擇P=UI或P=U2/R解決動態電路整個電路功率大小的剖析。4.能依據串聯電路功率特性列舉P=UI-I2R解決動態電路滑動變阻器的功率最大值剖析。教學內容教學重點:1.電功率P=I2R和P=U2/R公式的推論。2.動態電路中定值內阻和整個電路電功率的剖析。教學難點:動態電路滑動變阻器功率最大值得剖析。教學過程1、創設問題,引入新課。上節課我們選用“3.8V,0.3A”“2.5V,0.3A”兩種不同尺寸的燈泡去進行串并聯探究了電功率和電流電壓關系的探究,發覺了電功率和電流電壓的定性關系,學習了公式P=UI,發覺不同尺寸的燈泡串聯時,是阻值更大的“3.8V,0.3A”小燈泡更亮,電功率更大,并聯時是阻值更小的“2.5V,0.3A”小燈泡更亮,功率更大,那電功率的大小和內阻存在如何的關系呢?2、推導公式,進行新課(1)公式推論我們曉得了電功率電流電壓的公式P=UI,要想曉得電功率和內阻的關系,就必須通過代入歐姆定理的公式I=U/R來推論。
串聯時:兩個小燈泡電壓相等,所以我們可以將P=UI中的U換算為I和R的關系。由于I=U/R,所以P=UI=(IR)I=I2R由公式可知,當小燈泡串聯時,電壓相等,內阻越大時,電功率越大,燈泡越亮。并聯時:兩個小燈泡電流相等,所以我們可以P=UI中的I換算為U/R的關系。由于I=U/R,所以P=UI=U(U/R)=U2/R由公式可知,當小燈泡并聯時,電流相等,內阻越小時,電功率越大,燈泡越亮。所以我們剖析電功率時多了兩種解決方案:P=UI=I2R=U2/R(2)動態電路中定值內阻功率大小的剖析定值內阻電阻不變,剖析電功率時選擇P=I2R或P=U2/R解決問題依照P=I2R可知,電阻不變時,電壓越大,電功率就越大。按照P=U2/R可知,電阻不變時,電流越大電功率的大小等于什么,電功率就越大。例1:下述電路中,滑片P往右滑動時電壓表示數變小,電流表示數變小,定值內阻電功率變小。(均選填“變大”“變小”或者“不變”)解析:電源電流保持不變,P往右滑時R滑變大,I變小,按照U=IR,V表示數變小,定值內阻電功率由P=I2R可知,R不變時,I變小,P變小。拓展延展一:如圖所示,電源電流不變,不考慮燈泡內阻變化,開關閉合后,滑動變阻器的滑片向左滑動時,下述判定正確的是(B)A.電流表示數變大,電壓表示數變大,電燈變亮B.電流表示數變小,電壓表示數變小,電燈變暗C.電流表示數變小電功率的大小等于什么,電壓表示數變大,電燈變亮D.電流表示數變大,電壓表示數變小,電燈變暗解析:電源電流保持不變,P向左滑時R滑變大,I變小,電壓表示數變小,按照U=IR,V表示數變小,燈泡電功率由P=I2R可知,R不變時,I變小,P變小,燈泡變暗。
(三)動態電路中整個電路功率大小的剖析整個電路電源電流不變,剖析電功率時選擇P=UI或P=U2/R解決問題依照P=UI可知,可知電流不變時,電壓越大,電功率就越大。按照P=U2/R可知,電流不變時,電流越大,電功率就越大。例2:如圖所示的電路中,電源電流保持不變,R為定值內阻閉合開關,向左聯通滑片P,則(A)A.電流表的示數變大,電路總功率變大B.電流表的示數變大,R的電功率變小C.電流表的示數不變,電路總功率變大D.電流表的示數變小,R的電功率變大解析:向左聯通滑片P,R滑變小,電路總內阻變小,電路電壓I變大,電流表測定值內阻電流,按照U=IR電流表示數變大,按照PR=I2R,定值內阻電功率變大,P總=U2/R總,總功率變大。拓展延展2:如圖所示為某小組設計的多擋位電熱器電路,U不變,R1、R2為內阻絲且R1>R2,電熱器處于高端位時開關狀態為(A)A.S1閉合,S2接aB.S1閉合,S2接bC.S1斷掉,S2接aD.S1斷掉,S2接b解析:電源電流保持不變,由P=U2/R可知,電熱器處于高端位時,電功率最大,總內阻最小,當R1和R2并聯時總內阻最小,所以S2接a,S1閉合。(四)動態電路中滑動變阻器功率最大值剖析由于滑動變阻器上電流電壓內阻都要發生變化,所以不能用P=UI=I2R=U2/R三個公式來解決問題,依據多個用家電的總功率等于各部份功率之和,所以可以用總功率除以定值內阻的功率就得到了滑動變阻器的功率。U為電源電流,I是電路中電流,R為定值內阻由上一元二次方程可知,當I=U/2R時,P滑達