●教学目标。
一、知识目标。
1.知道电能的**,电能的单位及电能在人民生活和国民经济中的重要作用。
2.会读电能表,知道家庭电路中电能表的作用,会利用电能表粗测用电器的功率。
3.理解电功率的意义,会进行电功率的计算,知道怎样用电流表和电压表测量电功率。
4.知道什么是电热器,电热器在什么情况下发热多,生活中有哪些电热的利用,知道电热有什么危害,如何防止。
5.利用电功率的知识实现安全用电。
二、能力目标。
1.通过对本章知识的归纳和应用,培养学生应用所学知识分析问题和解决问题的能力。
2.通过联系生活实际,进一步培养学生的观察能力、分析和概括能力。
三、德育目标。
1.通过进一步了解本章知识在生产、生活中的应用,使学生认识到知识是有用的,从而培养他们热爱科学、努力学习的热情,进一步激发学生学习物理的积极性。
2.通过联系生活实际,使学生养成仔细观察、认真思考的良好学习习惯。
●教学重点。
电功率及电能表的应用。
●教学难点。
对电功率的理解。
●教学方法。
讲练法、讨论法。
●教具准备。
投影仪及投影资料。
●教学过程。
一、知识网络。
二、例题。1.如图,电源电压为6 v,且保持不变,灯l1上标有”8 v,8 w”字样,滑动变阻器的最大阻值为20 ω。
当滑片p移至b端,开关s1闭合,s2断开时,电流表的示数为 a,求电压表的示数和l2的电阻。
当滑片p移至a端,开关s1、s2均闭合时求灯l1消耗的实际功率和电流表的示数。
解:当滑片p移至b端,开关s1闭合,s2断开时,电路可简化为如图所示:
因为i=u/r
所以u滑=ir滑= a×20 ω=4 v。
因为电压表测滑动变阻器的电压,所以电压表示数为4 v。
又因为u=6 v
u2=u-u滑=6 v-4 v=2 v
所以r2=u2/i=2 v/ a=10 ω
当滑片p移至a端且开关s1、s2都闭合时原电路可简化为如图电路:
因为p=iu=u2/r
所以r1=u额2/p额=2/8 w=8 ω.
又因为u1实=u=6 v
所以p1实=u1实2/r1=2/8 ω=w
又因为u2=u=6 v
所以i2=u2/r2=6 v/10 ω=a
电流表测灯l2的电流,所以电流表示数为 a。
2.如图,电源电压是24 v,且保持不变,当开关s闭合,滑动变阻器的滑片p滑至a端时,电流表的示数为2 a,当开关s断开,滑片p滑到变阻器中点时,电压表的示数为12 v,试求:
滑动变阻器的最大阻值和灯泡的电阻。
若电压表的量程为0~15 v,断开开关s,在电压表不超过量程的情况下,灯泡的最小电功率。
解:当开关s闭合,且滑片p在a端时原电路可简化成如图电路:
因为i=u/r
所以r=u/i=24 v/2 a=12 ω
又因为电阻rab和电灯并联。
所以 = 当开关s断开,且滑片p在变阻器中点时原电路可简化为如图电路:
因为i=u/r
所以iab=uab/ rab=12 v/ rab=24 v/rab
所以il=u2/rl=/rl=/rl=12 v/rl
又因为il=iab
所以24 v/rab=12 v/rl ②
由方程①②得rab=36 ω,rl=18 ω
此时,若电压表最大示数为15 v,则ul=9 v故pl=u22/rl=2/18 ω=w。
3.如图,电源电压不变,调节滑动变阻器使电压表读数为10 v时,变阻器的功率为10 w。调节滑动变阻器到另一位置时,电压表读数为5 v,此时变阻器的功率为 w,求电源电压u及定值电阻r0的大小。
解:首先明确电路的连接方式:r0与r串联,v测的是r0两端的电压,p的移动引起电路中电阻的变化,而电源电压不变,从而导致电路中电流变化,r0两端的电压变化,r上消耗功率变化。
根据串联电路电流相等的特点及p=iu=i2r
可得变阻器的功率:
p1=i12r1=2r1 ①
p2=i22r2=2r2 ②
得, 代入值解得
则r2=3r1
又因为电源电压不变。
所以u1+ r1=u2+ r2
10 v+ r1=5 v+ r2.
将r2=3r1代入解得:r0=r1
所以当u0=10 v时,ur1=10
电源电压u=20 v,r0=10 ω
4.实验桌上有电源一个,电压保持不变,又有电压表、电流表和定值电阻及开关各一个,导线若干,还有两个小灯泡l1和l2,现从桌上取用器材组成电路。已知:
若组成如下图甲所示电路,电压表示数为 v,l1实际消耗的功率为其额定功率的 ;若组成如图乙所示的电路,l2两端的电压为3 v;若组成如图丙所示的电路。电流表的示数为 a。设温度对电阻的影响不计,求l2的额定功率为多少?
解:组成图甲所示电路时,l1与r串联,电压表测r两端电压。
因为p1=
p额= p1= pl1额。
所以 = 即ul1= ul1额= ×v= v
所以电源电压u=ul1+ur= v+ v=6 v
又因为串联电路电流处处相等,il=ir
r=9rl1 ①
组成图乙电路时,电灯l2与电阻r串联,且ul2=3 v
所以 所以r=rl2 ②
由①②可得r2=9r1
组成图丙电路时,灯l2和l1串联,电流表示数为i= a。
由i=u/r可得r1+r2=u/i=6 v/ a=10 ω
所以r2=9 ω
pl2额= =4 w。
5.如图,r1=10 ω的电阻和变阻器r2串联,ab接到6 v的电路中,将滑片p移到a点,变阻器左侧电阻ra,ra= r2,将量程为 a的电流表或量程为3 v的电压表接到电路中c处,电表的指针恰好指示满量程。
接在c处的是表。
保持原电路不变,如果将c处的电表换成另一块电表,那么此刻电表示数是多少?
换成另一块电表后,若移动滑片p到某一点,使变阻器消耗的电动率为 w,通过r1的电流可能是多少?
解:若c处接的是电流表,则根据题意有 =
即= r2=0,不可能。
若c处连接电压表,根据串联电路电流的特点有:
即 r2=30 ω
所以,接在c处的是电压表。
如果将c处的电压表换成电流表,则r1与ra串联接在uab=6 v的电压下,电流表测串联电路的电流。
i= =a当滑片移动后,设变阻器左侧电阻为rx,则电路中r1与rx串联,由题意及串联电路电流特点有:
将②代入①有。
px=2rx 即2rx=
解得:rx=20 ω或rx′=5 ω.
当rx=20 ω时,i= =a
当rx′=5 ω时,i′= a
所以通过r1的电流可能是 a,也可能是 a。
八年级物理下册第七章
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