電功率是初中物理教學中的重點,同時也是難點,學生均感到難學懂。在平時的教學中,我認為做好以下兩個方面,可以大大降低學生學習電功率的門檻。
一、做好知識的歸納整理,使學生掌握的知識條理化
電功率這一部分內容概念多、公式多、規律多,進行必要的梳理,可以使學生儲備的知識條理化,也便于學生記憶。
二、分類掌握電功率常見題型,有效突破教學難點
1.有關電功率定義式P=Wt的計算
【例1】 一只白熾燈泡標有“PZ220—40”字樣,1kW·h的電能可以供它工作多長時間?
【例2】 教室里有“220V,40W”的日光燈16盞,“220V,100W”彩電1臺,“220V,160W”投影儀1臺。若以上用電器平均每天工作5h,則一間教室每月(以20天計)耗電多少千瓦時?
要注意電功率的計算有兩組單位:一是J/s→W,一是kW·h/h→kw。
2.燈泡的亮度問題
燈泡的亮度是由實際功率決定的,電燈亮說明單位時間內電燈消耗的電能多,也就是電流做的功多,單位時間內電流所做的功就是電功率,也就是電燈的實際功率。
【例3】 將標有“220V,100W”的燈泡接在110V電路中,它的實際功率是多少?(設燈絲電阻不變)
由此題可得結論:當實際電壓是額定電壓的一半時,實際功率是額定功率的四分之一。進一步可以得出U2額P額=U2實P實,也就是P實P額=(U實U額)2。
【例4】 標有“220V,100W”的燈泡L1和標有“220V,60W”的燈泡L2串聯在220V的電源上,兩燈的實際功率各多大(不考慮燈泡工作電阻的變化)?哪盞燈亮?當并聯在220V電源上時,它們的實際功率又各為多少?哪盞燈亮?
由此題可得結論:燈泡不正常工作時,先求出電阻;在串聯電路中,電阻越大的燈泡,實際功率越大,燈泡就越亮;串聯電路中電功率多用P=I2R來計算;在并聯電路中,電阻越小的燈泡,實際功率越大,燈泡就越亮;并聯電路中電功率多用P=U2R來計算。
3.比例關系計算問題
串聯電路中,除了電流相等之外,所有的物理量之比都等于電阻之比;并聯電路中,除了電壓相等之外,所有的物理量之比都等于電阻的反比。
【例5】 標有“6V,6W”的甲燈和“12V,12W”的乙燈并聯在6V的電源上(假設燈絲的電阻不變),則甲、乙兩盞燈的實際電功率之比是多少?
【例6】 兩個電阻并聯在電壓為U的電源上,功率之比為P1∶P2=9∶25,若將這兩個電阻器串聯在同一電源上,其功率之比為多少?
4.有關電動機的計算問題
【例7】 一臺電動機正常工作時,兩端的電壓為220V,通過線圈的電流為10A,若此線圈的電阻為2Ω,那么它的電功率是多少瓦?這臺電動機1min內產生的熱量是多少焦?
結論:求電動機消耗的電功率時要用P=UI,求電動機電阻的發熱功率時要用P=I2R。
【例8】 某施工工地用直流電動機提升重物,重物的質量m=100kg,加在電動機上的電壓為110V,當電動機提升重物勻速上升時,經10秒鐘可以上升4.5m,通過電動機的電流為5A。設不考慮摩擦。(g取10N/kg)求:(1)電動機的機械效率。(2)電動機線圈的電阻。
結論:電動機在工作過程中將電能轉化為機械能和內能,電動機的機械效率η=W機械W,而電動機在工作過程中產生的電熱(即轉化來的內能)Q=W-W機械。
如何切實提高教學質量,減輕學生過重的課業負擔,是擺在我們面前的一個問題,而要使學生跳出題海,教師先要跳入題海,在大量重復性的練習題中優選出具有代表性的典型題目,使學生掌握,進而觸類旁通,形成能力,使學生少走彎路。
(責任編輯 黃春香)