02电和电路的基本概念56要点.docx
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02电和电路的基本概念56要点
教学提要
课目：
电和电路的基本概念（5-6）
目的：
通过本课程的学习，掌握欧姆定律的内涵及应用，掌握电功及电功率的计算过程。
内容：
欧姆定律（重点）电功和电功率、电热器（重点）
方法：
理论讲解与多媒体演示相结合
时间：
120分钟
地点：
多媒体教室
要求：
认真听讲，勤于动脑。
融会贯通，学以致用。
教学保障：
多媒体教学器材一套
教学进程
通过介绍，
增强感性
认识，引
入正题
幻灯显示
引入录像
幻灯显示
第五节欧姆定律
一、欧姆定律
要求：
理解欧姆定律，会应用欧姆定律解题。
自学指导I
请同学们自学课本32-34页欧姆试验的内容，5分钟后比谁能最快完成相应的检测题。
1、欧姆定律的内容是什么？
2、欧姆定律表达式、各物理量的
单位如何？
检测练习
1、导体中的电流，跟导体两端的电压成 ，跟导体的电阻成 。
２、欧姆定律表达式为 。
其中I的单位是 ，U的单位是 ，R的单位是 。
自学指导II
请同学们自学例题１，3分钟后比谁能最快解答与例1类似的习题。
练习1：
某导体的电阻为12Ω，当导体两端的电压为6V时，通过导体的电流为多大？
自学指导III
请同学们自学例题2，3分钟后比谁能最快解答与例2类似的习题。
练习2：
阻值为30Ω的小灯泡，如果通过灯丝的电流为0.2A,则小灯泡两端应加多大的电压?
自学指导IV
请同学们用3分钟时间解例题3.看谁理解得快应用得好。
练习3：
一段导体两端的电压是2V时,导体中的电流是0.2A,则该导体的电阻是多少欧姆?
如果电压增大到9V,导体中的电流变为多大?
想想议议
1、应用欧姆定律时应该注意什么?
公式中I、U、R三个物理量均针对同一段电路而言。
2、电流表可否直接接在电源两极上?
电压表呢?
学到了什么？
1、欧姆定律的内容及表达式
2、应用公式解计算题。
二、欧姆定律和安全用电
欧姆定律的基本内容：
在电阻电路中，当温度不变时，电路中流过电阻的电流强度与电阻两端的电压成正比，与电路的电阻成正比。
用公式表示：
1、为什么电压越高越危险
由欧姆定律：
I=U/R
当R一定时：
U增大，I随着增大
想一想：
为什么高压线要架在高空？
人体的安全电压低于36V，若人体接触到高压，通过人体的电流就很超过人体能承受的限度，会造成生命危险。
2、为什么不能用湿手触摸电器
欧姆定律：
I=U/R
当U一定时：
R越小，I越大
想一想：
电吹风为什么不可在浴室中使用？
潮湿的皮肤比干燥时电阻要小，若有电压存在电流会很大；浴室中水分多，电吹风易进水漏电，很危险！
知识拓展：
关于避雷针。
早在公元220年至265年的三国时期我国就发明了避雷室的设备，这在当时的建筑物上都可以看到。
公元420年至589年的南北朝时期的建筑物上也有“避雷室”。
公元960年至1279年的宋朝时期的建筑物上也都有不同形式的避雷设备—雷公柱。
避雷室、避雷柱，这些设施都是为了避免雷击而设置在各种建筑物上的。
这些避雷设置，要比以前认为是美国科学家富兰克林于公元1752年发明避雷针要早得多。
公元1752年富兰克林冒着很大的生命危险（和他的儿子）在费拉尔德亚城雷雨交加的一天进行了捕捉雷电的实验。
他和他的儿子将一只带有铁丝尖端的丝绸做的风筝放上了雷电轰鸣的雨空。
不久由于风筝有铁丝，立即从云中导下了电，直传到铁丝末端钥匙上，并放出火花。
他将钥匙接触莱顿瓶（一个可充电的设备）把雷电储存起来，使之充电。
这个惊人的实验结果，打破了关于“静电”和“动电”的绝对分割开的归说法，为电学发展作了很大贡献。
富兰克林这一发现，使他想到高大的建筑物经常有雷电击毁的情况，若把铁丝绑到高大建筑物的顶端，把雷电引入地下，不就可以避免雷击吗？
于是他搞了避雷针。
当他的避雷针应用在各种高大建筑物上时，免除了雷电击毁的危险。
以后，人们认为避雷针是美国人福兰克林最先发明的，苏联认为避雷针是18世纪时俄国科学家罗蒙诺索夫发明的，然而事实证明避雷设备和避雷针是中国最早发明的，而且要比美国人、俄国人早1000多年。
这个结论是由华南工学院建筑系龙庆忠教授，经过长期调查研究提出来的，并发表了论文，在论文中用大量的史科和实物证明避雷针是我国最早发明的。
这个结论不仅我国科学工作者证明了，而且法国旅行家卡勃里欧列·戴马甘兰也证明中国人发明避雷针要比欧美国家早。
因为他在我国旅行中也发现了我国古代建筑物上早就有避雷设置。
第六节电流的功、功率和热效应
一、电功
1、电功：
下图表明，电流是可以做功的。
这时，电动机消耗电能，同时，砝码的机械能增加，在这个过程中，电能转化为机械能。
电流通过电灯、电炉等用电器时都要做功。
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能量的过程。
电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。
研究表明：
电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。
电流所做的功叫做电功。
如果电压U的单位用伏特，电流I的单位用安培，时间t的单位用秒，电功W的单位就是焦耳。
计算电功的公式是：
W=UIt
2、电能表
电功通常用电能表来测定。
把电能表接在电路中，电能表的记数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
1KW·h电的作用
二、电功率
1、电功率：
为了表示电流做功的快慢，物理学中引入了电功率的概念。
电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
公式：
P=W/t=UI
上式表明，电功率等于电压与电流的乘积。
单位：
瓦（W），千瓦（KW）
1KW=1000W
2、额定功率
额定电压：
用电器正常工作时电压（铭牌上标出的电压）
额定功率：
用电器在额定电压下的功率（铭牌上标出的功率）
实际电压：
用电器实际工作时的电压
实际功率：
用电器在实际电压下的功率
实际功率与额定功率的关系
三、实验：
测定小灯泡的功率（U额=2.5V）
四、关于电功率的计算
例题1、“PZ220—25”的灯泡，接在220V的电路中，通过灯泡的电流有多大？
这个灯泡的电阻有多大？
“PZ220V—60”的灯泡呢？
例题2、“PZ220—25”的灯泡，接在210V的电路中，实际发出的功率是多大？
接在230V的电路中，实际发出功率又是多大？
五、电热的作用
1、常见的电热器：
2、防止电热的危害：
在电动机里，电流主要用来做机械功，但电动机里的导线有电阻，也要产生热量，使导线的温度升高，温度超过绝缘材料的耐热温度，绝缘材料会迅速老化，甚至可能烧坏。
这就需要考虑如何加快散热。
有的电动机里装有风扇，外壳做成如图形状，都是为了加快散热。
六、电功率和安全用电
你知道吗？
1、最近几年,我国城乡许多地区在进行供电线路的改造,改造的内容之一就是把电线换成粗的,电能表的额定电流换成更大的,这样做有什么意思?
原因：
输电导线的长度不变，材料不变，只将导线换成更粗的，目的是为了减小导线的电阻。
如果输电线上电流不变，电阻减小，根据P＝I2R可知，输电线上热效应减小，这样可以减小输电线上的电能消耗。
输电导线如果电阻大会分走一部分电压，这样用电器两端的电压就达不到220V，家用电器就不能正常工作。
另外，输电导线越粗输送电流越大，根据P=UI可得I=P／U，家庭电路的电压是一定的，U=220V，用电功率P越大，电路中的电流I也越大，所以输电导线要换成粗一点的。
2、供电线路改造,为什么还要换电能表呢?
每块电能表都有一些重要的参数，其中一个就是额定电流，和短时间内允许通过的最大电流，如果电路中用电器总功率太大，导致电流太大，电能表是串联在干路上的电能表会被破坏，所以输电线换粗的同时，电能表的额定电流也更换成大的。
猜一猜：
如图所示，逐渐增加并联电灯的个数，请猜想会发生什么现象？
产生这些现象的原因是什么？
一只灯泡的时候，电流较小，并联的灯泡越多，电流越大，并联上最后一只灯泡时，电流表示数最大，亮着的灯泡会稍微变暗，不一会儿保险丝就熔断了，这时灯全部灭了。
你来说：
请说出小灯泡亮度变化的原因是什么？
因为输电线上存在电阻，当干路电流很大时，根据欧姆定律I=U/R，U=IR，输电线就会分走一部分电压，这样灯泡两端的电压减小，灯的实际功率减小，灯就会稍微变暗。
你知道吗？
保险丝是用什么材料做的？
保险丝为什么有粗细不同？
保险丝为什么能起到保险作用？
保险丝是由电阻率较大，熔点较低的铅锑合金制成的。
保险丝相同，长度相同，保险丝越粗,电阻越小,而保险丝的熔点相同，根据P=I2R，电流流过保险丝时发热电阻小的保险丝要通过较大的电流才能熔断。
所以保险丝越粗,电阻越小,熔断电流越大，保险丝越细,电阻越大,熔断电流越小，即越容易熔断。
保险丝利用电流的热效应工作的，就像一个自动开关，当电流过大时，会自动熔断切断电路，起到保险作用。
保险丝熔断后能不能换用较粗的保险丝？
在没有保险丝的情况下能不能用铜丝或铁丝代替？
为什么？
电路中保险丝不能随便加粗，更不能用铜丝或铁丝代替否则起不到保险作用。
小结讲评:
欧姆定律（重点）
电功和电功率、电热器（重点）
大家在本堂课中能够紧跟教员思路进行学习，认真思考，积极发言，教学双方都很愉快，课堂气氛生动活泼，希望同学们能够继续发扬本节课好的方面，与教员一起相互探讨，共同提高。
作业题：
计算:
PZ220—25”的灯泡，接在210V的电路中，实际发出的功率是多大？
接在230V的电路中，实际发出功率又是多大？
思考题：
1、功率怎么测量?
2、常用电子元器件的类型、符号、作用。
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