【导语】下面是小编收集整理的物理教案-电能的输送(共15篇),供大家参考借鉴,欢迎大家分享。

篇1:电能的输送物理教案
电能的输送物理教案
(一)教学目的
1.了解电能输送过程。
2.知道高压输电的道理。
3.培养学生运用物理规律和公式分析实际问题的能力。
(二)教具
1.电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶)。
2.小黑板一块(抄有题目)。
(三)教学过程
1.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到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。
板书:〈第三节电能的输送〉
2.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。
板书:〈1.输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。〉
(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讨论的重点。
板书:〈2.高压输电的道理〉
分析和讨论的思路是: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,如果通的电流是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,必须设法减小导线发热损失。
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:哪种方法能被实际使用呢?
讨论: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Q=I2Rt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很可行的。
板书结论:〈①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:〈②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。
板书:〈高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的`电能损失。〉
(3)变压器能把交流电的电压升高(或降低)
讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。
讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压。)
板书:〈3.变压器能把交流电的电压升高或降低〉
(4)引导学生看课本的最后两个自然段,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性。
3.小结:输电过程、高压输电的道理。
4.作业:出示小黑板上的题目。
葛洲坝电站发电功率约271.5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电线电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?
(四)说明:
1.本节是应用物理规律和公式分析实际问题,采用讨论式的教学方式较好。
2.对于高压输电,学生可能会提出这样的问题:高压输电时电压很高,怎么会使电流减小呢?这不与欧姆定律矛盾吗?如果学生提出这样的问题,教师可作如下解释:变压器并不遵循欧姆定律工作,它的工作原理要到高中以后再学习。
篇2:物理教案电能的输送
教学目标
一、知识目标
1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一.知道输电的过程.了解远距离输电的原理.
2、理解各个物理量的概念及相互关系.
3、充分理解 ; ; 中的物理量的对应关系.
4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.
5、理解为什么远距离输电要用高压.
二、能力目标
1、培养学生的阅读和自学能力.
2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考.
3、通过远距离输电原理分析,具体计算及实验验证的过程,使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法:理论分析、计算和实验.
三、情感目标
1、通过对我国远距离输电挂图展示,结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍,教育学生爱护公共设施,做一个合格公民.
2、教育学生节约用电,养成勤俭节约的好习惯.
教学建议
教材分析及相应的教法建议
1、对于电路上的功率损失,可根据学生的实际情况,引导学生自己从已有的直流电路知识出发,进行分析,得出结论.
2、讲解电路上的电压损失,是本教材新增加的'.目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识,知道影响输电损失的因素不只一个,分析问题应综合考虑,抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂,教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题,也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析.教学中要注意掌握好分寸.
3、学生常常容易将导线上的电压损失面 与输电电压混淆起来,甚至进而得出错误结论.可引导学生进行讨论,澄清认识.这里要注意,切不可单纯由教师讲解,而代替了学生的思考,否则会事倍功半,形快而实慢.
4、课本中讲了从减少损失考虑,要求提高输电电压;又讲了并不是输电电压越高越好.希望帮助学生科学地、全面地认识问题,逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法.
教学重点、难点、疑点及解决办法
1、重点:(l)理论分析如何减少输电过程的电能损失.
(2)远距离输电的原理.
2、难点:远距离输电原理图的理解.
3、疑点: ; ; 的对应关系理解.
4、解决办法
通过自学、教师讲解例题分析、实验演示来逐步突破重点、难点、疑点.
教学设计方案
篇3:物理教案电能的输送
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.
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.
教学难点:高压输电的道理.
教学用具:电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶),小黑板一块(写好题目).
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为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,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.
板书:第三节 电能的输送
输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位.)
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,如果能的电流是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,必须减小导线发热损失.
3、提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律 ,减小发热 ,有以下三种方法:一是减小输电时间 ,二是减小输电线电阻 ,三是减小输电电流 .
4、提问:哪种方法更有效?
第一种方法等于停电,没有实用价值.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了也是很有效的.
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.)
5、提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式 ,要使输电电流 减小,而输送功率 不变(足够大),就必须提高输电电压 .
板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失.)
变压器能把交流电的电压升高(或降低)
讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电.但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器.
讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压.)
板书:(3.变压器能把交流电的电压升高或降低)
三、引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性.
四、课堂小结:
输电过程、高压输电的道理.
五、作业布置:
某电站发电功率约271.5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?
探究活动
考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识.
了解变压器的工作原理
调查生活中的有关电压变换情况.
调查:
在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比.
篇4:电能的输送教学反思
“电能的输送”是学生学习了电、磁规律之后,用已有的知识来解决生活实际问题,它是电磁学知识的一个非常重要的综合应用。具有很高的科学价值。为了体现新课程的理念,在课堂教学中充分发挥学生的主动性,让学生利用所学的知识去探究、发现并解决相关问题,使学生获得成功的快感,激发学生学习的激情,并获得新知识。
教学目标:
1。知识与技能:让学生了解影响高效输电的`因素有哪些,利用所学知识进行自主探究,从而解决电能在输送过程中存在的问题,找到有效输电所采取的措施和方法。
2。过程与方法:采用师生互动、小组合作、实验探究等方法。
3。情感态度与价值观:引导学生积极主动探究,发现问题,解决问题,在学习提高的同时获得一定的成就感;教育学生节约用电,养成勤俭节约的好习惯。教学重点:在电能输送的过程中如何有效地减少输电线路上的功率损失和电压损失。教学难点:远距离输电原理图的理解。教具准备:学生电源(1)、铁架台(2)、小灯泡(2)、带灯座、长导线(2)、短导线若干、变压器。教学过程:导入新课:师:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机可以大量地生产电能,比如三峡发电站
篇5:高中物理电能的输送知识点
许多大型水电站建设在远离我们的高山峡谷之中,电能在那里生产出来,并不能马上被使用,它只有通过电力网跨过千山万水到达城市、工厂,走进千家万户,才能被使用;离城市较近的火电厂、核电站生产出的电能也要通过电力网传输,才能被使用。因此,电力网成为连接电厂和用户的纽带,它就像是电力系统中的“血管”。
电力网是由升压变压器、传输线路、高压塔架、降压变压器、无功补偿器、避雷器等电气设备,以及监视和控制自动装置所组成的复杂网络系统。下图即为一变电站的输配电系统。
高中物理变电站的输配电系统
电能在发电机中生产出来,此时电压为10kV左右,经升压变压器变成220kV或500kV后,通过超高压输电线输送到城市的供电网上,再经多级降压变压器最终变为220V,才能供我们使用。这就是常见的交流输电方式。
由于交流输电日益暴露出一些问题。因此人们也开始采用新型的高压直流输电方式进行远距离输电,在我国建成的就有“葛-上”(葛洲坝-上海)500kV直流输电线。高压直流输电方式就是在原有的交流输电网中增加了整流器(把交流电变为直流电)和逆变器(把直流电变为交流电),来完成其任务的。
那为什么传输时要采用超高压(500kV等)输电呢?主要是因为要减少线损(Q),也就是电能在传输时在传输线上以热能等形式白白损失掉的能量。只有不断地提高电压,才能减少线损Q与通过传输线的电流I有这样的关系:Q=I2R,因为传输线的电阻R一定,因此要减少Q就要减小I,而I又与电压U成反比,因此,减少线损就要提高电压。
我们平时最常见到的传输线路就是架空线路,其次是电力电缆。最新的、最有前途的传输线要数高温超导导线了,据华中理工大学超导电力科研与发展中心提供的一份报告,目前,中国输配电系统的网络损耗高达百分之八点五,到,按预测的装机容量,中国在输配电网上将损失二到三个三峡电站所发出的电能。而高温超导导线由于其零电阻的特性,将能极大地减少线损。
输配电除了需要变压器、传输线路等电气设备外,还需要输配电自动化技术的支持。输配电自动化控制的主要任务是:
1.要保证传输电能的质量,也就是要保证所传输电的电压、频率,而这就要合理地分配电网中的无功功率和有功功率,这就要精确地进行潮流计算,再进行功率分配和功率补偿。
2.要保证电力网运行的安全,也就是要保证变压器、传输线路等的故障的预防、排除和恢复等等。
我国由于能源分布不均衡,高电压、长距离的电力输送日趋增加,这使电力系统的稳定性问题变得十分突出。同时,随着城市化进程的加快,常规的电力技术也难以解决大城市高密度送电问题。因此,输配电自动化技术将需要更快速地发展,在电力系统中发挥更大的作用。
篇6:高中物理电能的输送知识点
特别是变力做功,慎用力的平均值处理,往往利用动能定理。某一个力做功的功率,要正确认清P=F?v的含意,这个公式可能是即时功率也可能是平均功率,这完全取决于速度。但不管怎样,公式只是适用力的方向与速度一致情形。如果力与速度垂直则该力做功的功率一定为零(如单摆在最低点小球重力的功率,物体沿斜面下滑时斜面支持力的功率都等于零),如果力与速度成一角度,那么就要进一步进行修正。
在计算电路中功率问题时,要注意电路中的总功率、输出功率与电源内阻上的发热功率之间的关系。特别是电源的最大输出功率的情形(即外电路的电阻小于等效内阻情形)。还有必要掌握会利用图像来描述各功率变化规律。
篇7:高中物理电能的输送知识点
一般过河有两种情形:即最短时间(船头对准对岸行驶)与最短位移问题(船头斜向上游,合速度与岸边垂直)。这里特别的是,过河位移最短情形中有一种船速小于水速情况,这时船头航向不可能与岸边垂直,须要利用速度矢量三角形进行讨论。
另外,还有在岸边以恒定速度拉小船情形,要注意速度的正确分解。
高中物理万有引力易错知识点
其实,只要掌握其中的规律与特点,就会迎刃而解的。最主要的是在解决问题时公式的选择。最好的方法是,首先将相关公式一一列来,即:mg=GMm/R2=mv2/R=mω2R=m4π2/T2,再由此对照题目的要求正确的选择公式。其中要注意的是:
(1)地球上的物体所受的万有引力就认为是其重力(不考虑地球自转)。
(2)卫星的轨道高度要考虑到地球的半径。
(3)地球的同步卫星一定有固定轨道平面(与赤道共面且距离地面高度为3.6×
107m)、固定周期(24小时)。
(4)要注意卫星变轨问题。要知道,所有绕地球运行的卫星,随着轨道高度的增加,只有其运行的周期随之增加,其它的如速度、向心加速度、角速度等都减小。
篇8:电能的输送的物理教案设计
电能的输送的物理教案设计
教学目标
一、知识目标
1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一.知道输电的过程.了解远距离输电的原理.
2、理解各个物理量的概念及相互关系.
3、充分理解;;中的物理量的对应关系.
4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.
5、理解为什么远距离输电要用高压.
二、能力目标
1、培养学生的阅读和自学能力.
2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考.
3、通过远距离输电原理分析,具体计算及实验验证的过程,使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法:理论分析、计算和实验.
三、情感目标
1、通过对我国远距离输电挂图展示,结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍,教育学生爱护公共设施,做一个合格公民.
2、教育学生节约用电,养成勤俭节约的好习惯.
教学建议
教材分析及相应的教法建议
1、对于电路上的功率损失,可根据学生的实际情况,引导学生自己从已有的直流电路知识出发,进行分析,得出结论.
2、讲解电路上的电压损失,是本教材新增加的.目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识,知道影响输电损失的因素不只一个,分析问题应综合考虑,抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂,教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题,也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析.教学中要注意掌握好分寸.
3、学生常常容易将导线上的电压损失面与输电电压混淆起来,甚至进而得出错误结论.可引导学生进行讨论,澄清认识.这里要注意,切不可单纯由教师讲解,而代替了学生的思考,否则会事倍功半,形快而实慢.
4、课本中讲了从减少损失考虑,要求提高输电电压;又讲了并不是输电电压越高越好.希望帮助学生科学地、全面地认识问题,逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法.
教学重点、难点、疑点及解决办法
1、重点:(l)理论分析如何减少输电过程的电能损失.
(2)远距离输电的原理.
2、难点:远距离输电原理图的理解.
3、疑点:;;的对应关系理解.
4、解决办法
通过自学、教师讲解例题分析、实验演示来逐步突破重点、难点、疑点.
教学设计方案
电能的输送
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.
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.
教学难点:高压输电的道理.
教学用具:电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶),小黑板一块(写好题目).
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为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,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.
板书:第三节电能的输送
输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位.)
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,如果能的电流是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,必须减小导线发热损失.
3、提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律,减小发热,有以下三种方法:一是减小输电时间,二是减小输电线电阻,三是减小输电电流.
4、提问:哪种方法更有效?
第一种方法等于停电,没有实用价值.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了也是很有效的.
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.)
5、提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式,要使输电电流减小,而输送功率不变(足够大),就必须提高输电电压.
板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失.)
变压器能把交流电的电压升高(或降低)
讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电.但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器.
讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压.)
板书:(3.变压器能把交流电的电压升高或降低)
三、引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性.
四、课堂小结:
输电过程、高压输电的道理.
五、作业布置:
某电站发电功率约271.5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?
探究活动
考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识.
了解变压器的工作原理
调查生活中的有关电压变换情况.
调查:
在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比.
篇9:高二物理电能的输送教案设计
高二物理电能的输送教案设计
第1课时
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。
【例】一小型水电站输出的电功率为20KW,输电线总电阻为5,如果发电机输出电压为400V,且直接进行输电,输电导线上损失的电功率为多少?
若改为V电压输电,则输电导线上损失电功率又为多少?
用2000V输电时,所使用的升压变压器、降压变压器的原副线圈匝数比为多少?
P=U1I1 I1= A=50A
P线=I12R=25005W=12500W
P=U2I2 I2= A=10A P线=I22R2=1005W=500W
教师讲解时要求学生必须画出输电示意图如下
分析U输、U线、U用、P输、P线、P用、I输、I线、I用的关系
I输=I线=I用U输=U线+U用P输=P线+P用
从本题的解答中你发现什么?
答:输电电压提高几倍?输电线上电压损失为原来几倍?输电线上损失的电能为原来的几倍?
电压提高了5倍,输电线上损失的电压降为原来的五分之一,电线上的损失功率降为原来的二十五分之一。
结论:高压输电可以保证在输送功率不变的情况下,减小输电电流来减小输电的电能损失。
3.变压器能把交流电的电压升高(或降低)
讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。
讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压。)
4.引导学生看课本的最后两个自然段,了解我国输电电压,知道高压输送电能的优越性。
(三)巩固练习
1.发电机的输出电压为220伏,输出功率为44千瓦,每条输电线电阻为0.2欧,求用户得到的电压和电功率各是多少?如果发电站先用变压比为1:10的升压变压器将电压升高,经同样输电线路后,再经过10:1的降压变压器降压后供给用户,则用户得到的电压和电功率又各是多少?
2.输送4.0106W的电能,若发电机输出电压为2000V,先用变压器升压后应用截面积为4.25㎝2的铜导线,把电能送到400KM远处,线路损失的功率为5.0105W。(铜的电阻率为1.710-8m)
(1)应选用匝数比为多少的升压变压器?
(2)在用电区使用降压变压器,其原线圈两端的电压为多少?
3.葛洲坝电站发电功率约271.5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?
(四)课堂小结::
1.输电导线的功率损失分析
(1)减小电阻(受条件制约)
(2)高电压输电(应用广泛)
(3)P损=P2R线/U2送
2.简单输送电路的计算和步骤
(1)画出供电图
(2)以变压器铁心为界线分各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析.
各回路间通过线圈匝数比与电压比贺电流比的关系,总共率不变等联系.
(五)作业布置:1.227页练习四(1)、(3)、(4)、(5) 2.思考227页练习四(2)题
篇10:九年级物理《电能的输送》的教学反思
人教版九年级物理《电能的输送》的教学反思
“电能的输送”是学生学习了电、磁规律之后,用已有的知识来解决生活实际问题,它是电磁学知识的一个非常重要的综合应用.具有很高的科学价值.为了体现新课程的理念,在课堂教学中充分发挥学生的主动性,让学生利用所学的知识去探究、发现并解决相关问题,使学生获得成功的快感,激发学生学习的激情,并获得新知识.
教学目标:
1.知识与技能:让学生了解影响高效输电的因素有哪些,利用所学知识进行自主探究,从而解决电能在输送过程中存在的问题,找到有效输电所采取的措施和方法.
2.过程与方法:采用师生互动、小组合作、实验探究等方法.
3.情感态度与价值观:引导学生积极主动探究,发现问题,解决问题,在学习提高的`同时获得一定的成就感;教育学生节约用电,养成勤俭节约的好习惯.教学重点:在电能输送的过程中如何有效地减少输电线路上的功率损失和电压损失.教学难点:远距离输电原理图的理解.
教具准备:学生电源
(1)、铁架台(2)、小灯泡(2)、带灯座、长导线(2)、短导线若干、变压器.
教学过程:导入新课
师:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机可以大量地生产电能,比如三峡发电站。
篇11:电能教案
电能教案
本文由VCM仿真实验提供 电能教案 ●教学目标 一、知识目标 1.知道电能的单位是焦耳(J),另一个单位是千瓦时(kW・h). 2.知道电功的单位是瓦(W)或千瓦(kW). 3.通过本节课的学习,学会使用家庭电能表,能利用电能表做简单的计算. 二、能力目标 1.通过电能表的学习,培养学生观察、分析和初步的综合能力. 2.通过电能表的应用,培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力. 三、德育目标 1.通过了解电能在人类社会中的作用,充分认识电能的重要性,养成节约用电的好习惯.培养学生爱护自然、节约能源的良好意识. 2.通过了解各种各样的发电厂及新型的电力能源,激发学生热爱科学、勤奋学习的极大热情. ●教学重点 学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解. ●教学难点 家庭电能表的使用,对电能、电功单位的理解. ●教学方法 演示法、讨论法. ●教具准备 电能表、电池、小灯泡、开关、若干导线、小电扇、电动玩具车、投影仪等. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 请同学们看录像资料:风车田的风车发电或者请同学们看本章首图.让一个同学有感情地朗读章首语,将同学们带入意境,引入本节内容. 二、进行新课 1.电能 [师]风车田的风车是用来发电的.哪位同学能简要地回答刚才的那个问题: 风车发出的电是由什么能转化来的? 风力发电有什么好处? [生]风车发出的电是(由于风吹动风车转动)由风能转化来的. [生](经过讨论)风能利用起来简单,主要是没有环境污染. … [师]除了我们刚才了解的风力发电外,同学们还知道什么可以发电? [生]还有火力发电,是用煤来发电的. [生]还有水力发电,例如三峡工程建成后就可以发电.一些小水电站也都是利用水力发电的. [生]核电站.我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站. [生]太阳能发电. [生]潮汐也能发电. [生]电视上还讲过地热,有些废料垃圾还能发电. [生]各种各样的电池. … 播放录像资料:介绍各种各样的发电设施,进一步激发同学们的学习兴趣. [师]同学们的表现非常棒.可能还有许多尚未开发的新能源能变成电能,等待着同学们,利用你们的智慧,利用你们努力学习掌握的知识去开发、利用,为人类造福. 今天的人们,已经离不开电了.无论走到哪里,都可以看见电能在工作. [师]请同学们说一说你知道的用电的地方有哪些,电能是怎样工作的? [生]电能让电灯泡发光,电能通过灯泡转化成了光能. [演示] 电池、小灯泡、开关、导线连接电路,合上开关,小灯泡发光. [师]请一位同学触摸通电的小灯泡,说说有什么感觉? [生]通电的小灯泡发热了. [生]电能还能转变成热能.如电饭锅、电炉、电热水器… [演示2]电风扇通电转动. [演示3]电动玩具车装上电池,合上开关,电动玩具车会运动起来. [生]电能还能转变成动能.如电风扇、电动车. [生]还有城市里的电车、电力机车,最近流行的电动自行车… [生]家里的电视、电冰箱、洗衣机、电脑,爸爸用的电动剃须刀,妈妈用的电熨斗、电吹风等都要用电才能工作. [生]工厂里机器运转要用电,农村的抽水机、磨面机也要用电才能工作. … [师]同学们了解到的用电的地方涉及了我们生活的各个方面,随着我们生活水平的不断提高,用电的领域会越来越多,电对我们的作用也会越来越重要.所以,我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时,一定要养成节约用电的好习惯. 我们去市场买菜要说买几斤(克、千克),老师或同学们用的桌子有多长,我们可以量出是几米、几厘米.用了多少电该怎样量? 2.电能的单位 [师]电能的单位是什么呢? [生]听见家长说过这个月用了多少“度”电,电能的单位是“度”吧. [师]“度”就是电能的单位,它的学名叫千瓦时(kW・h).物理学中更常用的单位是焦耳(J). 1度=1千瓦时(kW・h)=3.6×106焦耳(J) [投影] ●将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1 J. ●普通的手电筒通电1 s,消耗的电能大约也是1 J. ●微波炉工作1 min消耗的电能大约为60000 J. (同学们把焦耳换算成千瓦时,看看是多少) 1度(1千瓦时)电的作用: 可以炼钢1.6 kg 生产化肥0.7 kg 采掘原煤105 kg 可以使电车行驶0.85 km 一次灌溉麦田330 m2 机织棉布11 m 从以上的这组数据,同学们能切实感受到一度电在国民经济中的作用.也更应该明白我们在生活中节约每一度电的必要. 3.电能表 [师]在生活中,我们称质量时要用秤,量长度时可以用尺.通过上面的学习,同学们已了解了电能的单位是“度”.如果想知道某一电器在一段时间内到底用了多少度电,该用什么,如何测量呢? [生]电工每月都去家里查电表,算每个月用多少度电交多少电费,所以用电多少是用电表测量的. [师](鼓励同学这种观察生活、认真思考的好习惯)同学所说的电表就是电能表,也叫电度表.用电器在一段时间内消耗的电能,就是用电能表计量出来的. 出示电能表,学生观察.(可以用投影仪将实物投影放大,便于学生观看) [师]哪位同学注意过家里的电能表,把你的了解向大家介绍一下. [生]家里电器开着的时候,中间的`圆盘会转动,圆盘上面的一排数字也会跟着变. [生]圆盘转动时,变化最快的是最后一位数.使用的电器越多,圆盘转动得越快,上面数字变化得越快. … [师]很好,希望同学们都能像他们一样注意观察、关注身边的事情,做生活的有心人,养成良好的习惯对大家的学习、生活会很有用. [师]现在请同学们一起来了解一下从这块电能表上我们还能得到什么信息.(教师有意识地引导学生观察)大家可以大胆地发表你自己的见解. [生]电能的单位是“度”即“千瓦时”,表的最上面一行标出了“kW・h”,这是要说明这块表是电能表,表上测出来的数字是以“ 千瓦时(kW・h)”为单位的. [生]数字盘上一共有五位数字,但最后一位是在红色框里的,它应该和前面四位数字不一样,是不是类似小数的写法,红框表示小数点,红框里面的数是小数点后面的数? [生]在红框内的数字右边,紧挨着数字有一个小标尺,红框右边的边上有一条白线指着小标尺. (用电器功率较小,电能表圆盘转动很慢,最后一位数字也看不出变化时,从小标尺对应的白线位置,能说明电表的转动.可以让学生在条件许可的情况下仔细观察.课堂上不做要求) [生]圆盘的两端有箭头,指示圆盘的转动方向.在圆盘上有一段涂着颜色,是为了电能表转动时能看得清楚、醒目. [师]同学们观察的非常仔细,并且能根据学过的知识分析、思考问题很可贵,希望大家继续努力. 确实如同学们分析的,电能表计数器示数盘上最后一位是小数点后面的数字.一般可以不读. [师]现在请同学们继续关注电能表,了解几个重要参数. [生]家庭电路的电压是220 V,电能表一般用在家庭中.“220 V”是指这种电能表的额定电压是220 V,应该在220 V的电压下使用. 另外几个参数,学生可能不容易明白,教师应引导学生帮助了解这方面知识. ●“50 Hz”指电能表应在50 Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表. ●“10(20) A”指这个电能表的额定电流为10安培.正常情况下电路中的电流应不大于10安培.短时间应用电流允许大一些,但不能超过20安培,否则会损坏电能表. “600 revs/kW・h”指电能表转过600转,说明接在电路里的用电器消耗的电能是 1 kW・h. [师]同学们了解到的参数是我们观察的这块表的参数,根据具体情况的不同,电能表的参数并不完全一致. (出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图) [师]同学们通过比较,你能发现什么? [生]其他的基本一样,只有额定电流有的是5(10) A;转数有的是1200 revs/kW・h,有的是1500 revs/kW・h,说明消耗1 kW・h的电,转盘转过的转数不同. [师]有没有同学想过,为什么电流参数和转数有的不一样,而电压和频率的参数都是220 V和50 Hz呢? [生]是不是因为家庭电路的电压就是220 V,交流电的频率都是50 Hz,所以表上的参数基本都是220 V和50 Hz. [师]课后同学们可以去查资料或走访有关人员了解不在家庭电路上使用的电能表和家庭电路中使用的电能表有没有区别. [师]通过大家的努力,同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们了解另外一种电能表. 哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表? [生]IC卡电能表有许多优点,比如说它不用工人师傅每月查电表,节省许多人力,还能避免出错,省去了收电费时的许多麻烦. [生]IC卡中的金额用完后,电能表便能切断电源,能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象. … [师]同学们表现很好.相信在不久的将来,一定还会有更先进、更完美的电能表在同学们的手中制造出来. 在本节课的开始,同学们看到电灯发光,感觉了灯泡发热,已经知道电能转变成了光能和热能.看到电风扇、玩具车通电后运动,已经明白电能转变成了动能.电能是经过什么样的过程转变成其他形式能的,请大家关注“电功”. 4.电功 [师]同学们看书后,说说你的理解. [生]电能是通过电流做功转化成其他形式的能的.“电能转化成其他形式能的过程是电流做功的过程”. [生]有多少电能发生了转化就说电流做了多少功. [生]用电器消耗了多少电能,电流就做了多少功. [生]电功的符号是W,单位是焦耳(J),也可以是 kW・h. 举例:甲、乙、丙三同学家一月消耗的电能分别是多少焦耳?电流做的功分别是多少?(用字母表示出来)电能转化成其他形式的能分别是多少? [生]一月内消耗的电能,电能转化成其他形式的能,电流所做的功完全一样. W甲=23 kW・h=8.28×107 J W乙=23.6 kW・h=8.496×107 J W丙=58 kW・h=2.08×108 J 三、小结 师生共同小结: 电能:来源、应用、单位、测量(电能表)及电功. 详细可上VCM仿真实验咨询篇12:电能教案
教学目标:
1、知识和技能
l 知道电能的单位是焦耳,另一个单位是千瓦时,知道电功率的单位是瓦或千瓦。
l 会使用家庭电能表。
2、过程和方法
l 体验电能可以转化其他形式的能量。
3、情感、态度、价值观
l 了解电能在人类社会中的作用。
l 认识节约用电的重要性。
重、难点:
1、 电能的概念、相关单位。
2、 围绕“电能”进行教学。
教学器材:
电脑平台、小灯泡、开关、电源、导线
教学课时:2时(1复习电路及学电压表的使用,2读数及实验)
教学过程:
一、前提测评:
连接一个使小灯泡发光的电路。
二、导学达标:
引入课题:小灯泡发光的能量是哪里来的呢?
进行新课:
1、能量和电能:
(1)、能量:是物质存在的一种基本形式。
存在方式:热能、光能、电能、机械能、原子能等
学生讨论:能量可以转化吗?
教师总结:不同形式的能量是可以相互转化的`。
例举一些其它能→电能的例子
(2)、电能:现代社会中应用最广的一种能量形式。
学生讨论:电能的应用……教师总结
电能的单位:千瓦时(kW·h)即“度”
能量的国际单位:焦耳(焦)(J)
1kW·h=3.6×106J
2、电能表:测量电能的常用工具之一。
(1)、电能表的结构: 接线柱、转盘、示数
(对照实物观察)
(2)、电能表的使用: “220V”……
“10A”……
“50Hz”……
接线方法……
(3)、读数:
例:投影图片……让学生读数,计算使用的电能
练:给出图片……让学生读数,计算使用的电能
(4)、介绍新型的电能表:
3、电功:电能转化为其他形式的能叫电功(做功)有多少电能发生转化,就说电流做了多少功?
(1) 符号:W
(2) 单位:与能相同……焦耳。
3、达标练习:课本后32页“动手动脑学物理”完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
课后活动:
1、 完成物理套餐中课堂未完成的内容。
教学后记:1、重点是电能的概念,其他概念要围绕电能的概念进行。
2、读数应多练习几遍,学生会判断使用的电能。
篇13:物理教案
教学目标:
1、激发学生的好奇心,培养学生提出问题、动手操作的科学探究能力和独立设计控制变量实验的能力。
2、体验证据对于科学探究的重要性,培养学生乐于搜集证据,勇于搜集证据的意识。
3、知道推和拉可以使静止的物体运动起来,推和拉都是力,推力和拉力都有大小和方向的,。
教学准备:
玩具小车、木块、线绳、米尺、秒表、易拉罐、小桥模型、测力计、乒乓球、足球、篮球
“我们的表现”表格、推力和拉力在生活中应用的录像或课件
教学过程:
一、提出问题
(1)组织游戏:
老师组织学生做游戏:让同学甲蹲在地板上,分别找几个同学想办法让他离开原来的位置。
师生交流游戏规则。
(2)交流反思:
谈话:你在游戏中发现了什么?
学生:使劲儿地推他拉他都能使他离开。
谈话:推和拉都使劲儿说明我们用了力,离开原来的位置我们也可以说它运动起来。
(3)教师小结:这节课,我们就来研究推力和拉力。
(4)提出问题:推力和拉力除了能使静止的同学运动起来,还能不能使其它静止的物体也运动起来?
二、猜想假想
(1)小组交流、讨论。教师巡视并参与到学生的讨论中去,教师主要针对推、拉怎样改变物体运动状态及物体受力后怎样运动进行引导。引导的过程中,教师应以鼓励性的语言,引导者的身份适时给学生以适当的评价,使活动的开展更加的有效。
全班交流。教师谈话:谁愿意把你们小组的讨论结果介绍给大家?
(2)探究推力和拉力都是力
谈话:大家的讨论结果只是大家的猜想,真实的结果到底是不是这样还需要我们亲自动手验证一下。
三、制定方案
(1)推力和拉力是有大小的。
教师谈话:小车在受到推力和拉力时会运动起来,那么小车的运动快慢与什么有关系呢?我们不妨预测一下。
教师小结:同学们提出的这些条件都可能影响小车的运动快慢,但是这些专题我们不可能都研究,我们要选择一下。
设计探究思路:
教师可以引导学生把钩码当成小车的拉力,改变小车所挂钩码的数量,可以改变小车受到不同的拉力。
(2)拉力和推力是有方向的
引出活动内容:
教师谈话:我们现在都是小司机了,能驾驶好你的车吗?下面咱们做个小游戏看谁的小车能顺利通过所有的障碍物。既然是游戏,就要有游戏规则,小组先讨论游戏规则。
学生制定游戏规则。学生活动,教师巡视:教师交待“这个游戏可以重复做,关键要把你的发现记录下来。”
四、实施探究
(1)“比一比谁的力气大”
谈话:拉力和推力在我们生活中的应用极其广泛,它们的存在不仅方便了我们的生活,还增添了我们的乐趣,下面咱们来做个“比一比谁的力气大”的游戏。
学生分两组进行“拔河比赛”。
同学们来交流一下,在动手操作中你发现了什么?你的发现与原来的猜想一致吗?
学生汇报交流,汇报时尽量让学生把他们的发现都讲出来,重点引导学生讲清楚:他们的发现与推力、拉力之间的关系,以便于学生在汇报结束后自己总结各组发现的相同之处,即上述物体运动状态之所以发生变化,就是因为被施加了推力和拉力。
五、展示交流
教师提出以下几个评价主题
认为哪个小组的发现最多?
认为哪个小组合作得最好?为什么?
这节课你有哪些发现?
学生对自己进行评价。
六、拓展创新
讲述:力就在我们的身边,除这节课我们接触到的推力和拉力外,还有哪些种类的力呢?我们把一辆小车放到斜坡上,它会自己向下跑,是谁让它由静止变成运动的?还是推力和拉力吗?如果你有兴趣不妨研究一下,你可能会发现一个“震惊世界”的超大秘密!
篇14:物理教案
[教学目标]
1.知识目标
(1)掌握一氧化氮、二氧化氮的性质及相互转化的关系。
(2)掌握白磷、红磷的性质以及它们之间的相互转化关系。了解磷的含氧酸的性质,了解常见的磷酸盐。
2.能力和方法目标
(1)通过NO2、NO、O2跟水反应的分析,掌握氮的氧化物、氧气和水反应的有关计算方法。
(2)通过比较白磷、红磷的结构和性质,提高比较能力,提高判断同素异形体的能力。通过氮族、氧族和卤族元素的比较,提高运用元素周期律分析和解决问题的能力。
[教学重点、难点]NO2、NO、O2跟水反应的有关计算。
[教学过程]
[复习和引入新课]
复习上节课N2的化学性质,总结氮的氧化物的性质。
[教师提问]你能写出哪些氮的氧化物的化学式?其中氮元素的价态分别是多少?
氮的氧化物中属于酸酐的有哪些?
NO和NO2如何转化?NO2、溴蒸气怎样鉴别?
如何收集NO、NO2?
[边讨论边总结]
(一)二氧化氮跟水的反应
[演示实验]二氧化氮跟水反应。装置如下图所示(一支10mL量筒)。
(1)轻轻摇动量筒,观察现象(水位逐渐上升,红棕色逐渐变浅)。
(2)用大拇指按住量筒口,取出量筒倒转振荡,再插入水中,观察现象。(水位迅速上升至量筒容积约 ,剩余 体积的无色气体)。
(3)将量筒口用橡胶塞塞住,从水中取出量筒,往量筒中滴入紫色石蕊试液,观察现象(溶液变红)。
通过以上实验的分析引出下列问题。
(二)NO2、NO、O2跟反应的计算
分析反应原理:
1.二氧化氮跟水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO
2.二氧化氮、氧气同时跟水反应:4NO2+O2+H2O =4HNO3
3.一氧化氮、氧气同时跟水反应:4NO+3O2+H2O =4HNO3
篇15:物理教案
【摘要】步入高中,相比初中更为紧张的学习随之而来。
本文题目:高三物理教案:机械能
1.深刻理解功的概念
功是力的空间积累效应。它和位移相对应(也和时间相对应)。计算功的方法有两种:
⑴按照定义求功。即:W=Fscos。 在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。当 时F做正功,当 时F不做功,当 时F做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
⑵用动能定理W=Ek或功能关系求功。当F为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
(3).会判断正功、负功或不做功。判断方法有:○1用力和位移的夹角判断;○2用力和速度的夹角判断定;○3用动能变化判断.
(4)了解常见力做功的特点:
重力做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差h有关:W=mgh,当末位置低于初位置时,W0,即重力做正功;反之则重力做负功。
滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。
在弹性范围内,弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。
(5)一对作用力和反作用力做功的特点:○1一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零;○2一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。
2.深刻理解功率的概念
(1)功率的物理意义:功率是描述做功快慢的物理量。
(2)功率的定义式: ,所求出的功率是时间t内的平均功率。
(3)功率的计算式:P=Fvcos,其中是力与速度间的夹角。该公式有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率;②当v为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。
(4)重力的功率可表示为PG=mgVy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。
2、斜面上的弹力做功和摩擦力做功问题
3、滑轮系统拉力做功的计算方法
当牵引动滑轮两根细绳不平行时,但都是恒力,此时若将此二力合成为一个恒力再计算这个恒力的功,则计算过程较复杂。但若等效为两个恒力功的代数和,将使计算过程变得非常简便。
4、求某力的平均功率和瞬时功率的方法
平均功率的计算:
5、机车的启动问题
问题1:.机车起动的最大速度问题
问题2:机车匀加速起动的最长时间问题
问题3:.机车运动的最大加速度问题。
功和功率的计算
1、求变力做功的几种方法
功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,本文对变力做功问题进行归纳总结如下:
(1)等值法
等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa计算,从而使问题变得简单。
(2)、微元法
当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。
三、平均力法
如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。
(4)、图象法
(5)、能量转化法求变力做功
功是能量转化的量度,已知外力做功情况可计算能量的转化,同样根据能量的转化也可求外力所做功的多少。因此根据动能定理、机械能守恒定律、功能关系等可从能量改变的角度求功。
①、用动能定理求变力做功
动能定理的内容是:外力对物体所做的功等于物体动能的增量。它的表达式是W外=EK,W外可以理解成所有外力做功的代数和,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计
算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功。
③、用功能原理求变力做功
功能原理的内容是:系统所受的外力和内力(不包括重力和弹力)所做的功的代数和等于系统的机械能的增量,如果这些力中只有一个变力做功,且其它力所做的功及系统的机械能的变化量都比较容易求解时,就可用功能原理求解变力所做的功。
④、用公式W=Pt求变力做功
机械能及机械能守恒定律的应用
一、对机械能守恒定律的理解
1、对机械能中的重力势能的理解
机械能中的重力势能是一个相对值,只有选定了零势能参考面才有物体相对于零势面的重力势能。在机械能守恒关系式中初、末两状态的机械能应相对于同一参考面。
2、对机械能守恒定律条件的理解
对机械能守恒定律成立条件的理解关系到能否正确应用该定律,对该定律的理解可从以下两个方面:
(1)、从力做功的角度理解机械能守恒定律成立的条件。
对某一物体,若只有重力(或弹簧的弹力)做功,其它力不做功,则该物体的机械能守恒。
(2)、从能量转化的角度理解机械能守恒定律成立的条件。
对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其它形式的能(如没有热能产生),则系统的机械能守恒。
3、对于机械能守恒定律中守恒的理解。
正确理解机械能守恒定律中守恒的涵义,对于正确写出守恒的物理表达式十分重要,同时对守恒的理解不同,其对应的物理表达式也不同。对守恒的理解主要有以下三种:
(1)、所谓守恒即系统的初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,其相应的物理表达式为:E1=E2。
(2)、系统的机械能守恒可理解为系统的能量只在动能和重力势能之间相互转化。系统重力势能的变化量和系统动能的变化量数值大小相等,即Ep=-Ek。
(3)、如果系统是有A、B两个物体组成的,对于机械能守恒可理解为系统的机械能只在A、B两物体之间相互转化,A物体的机械能的变化量和B物体的机械能的变化量数值大小相等,即EA=-EB。
二、机械能守恒定律的应用
1、物体运动中的机械能守恒
2、变质量问题中的机械能守恒
3、多物体组成的系统的机械能守恒问题
4、弹簧问题中的机械能守恒
功能关系
1、常见力做功与能量变化的对应关系
①重力功:重力势能和其他能相互转化 ②弹簧的弹力做功:弹性势能和其他能相互转化
③滑动摩擦力做功:机械能转化为内能 ④电场力做功:电势能与其他能相互转化
⑤安培力做功:电能和其它形式能相互转化
⑥分子力做功:分子势能和分子动能之间的能的转化
⑦合外力做功:动能和其他形式能之间的转化
⑧重力、弹力外的其他力做功:机械能和其他形式能之间的转化
2、功是能量的转化的量度 W=E
冲量、动量与动量定理
1、冲量---求恒力和变力冲量的方法。
恒力F的冲量直接根据I=Ft求,而变力的冲量一般要由动量定理或F-t图线与横轴所夹的面积来求。
2、动量---动量及动量变化的求解方法。
求动量的变化要用平行四边形定则或动量定理。
3、动量定理:
应用动量定理解题的思路和一般步骤为:
10明确研究对象和物理过程;20分析研究对象在运动过程中的受力情况;
30选取正方向,确定物体在运动过程中始末两状态的动量;40依据动量定理列方程、求解。
小结:
三问法应用动量定理:
一问能否用(涉及力、时间和速度变化的问题,不涉及加速度与位移)
二问研究对象与过程;三问动量的变化与合冲量
★物理教案
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