2024年1月21日发(作者:司徒灵安)
第2节电功率(第1课时)
【学习目标】
1. 知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是W或kW。
2. 会用电功率的计算公式P=W / t进行简单的计算。
3. 会用电功率的概念解释生活中的一些现象
【学习重点】掌握电功率的概念
【学习难点】掌握电功率的概念及电功率的计算
【自主预习】
(1)在物理学中,电功率是表示消耗电能的快慢的物理量。用字母P表示,
(2)它的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。更大的电功率单位是千瓦,符号是KW
换算:1kW=1000 W 1W=1000mW
(3)了解常见家用电器的电功率。
(4)电功率的大小等于电功与时间之比
(5)计算公式是P=.
公式中符号的意义及单位W消耗的电能(J);t完成电能所用的时间(t);P用电器的功率(w)
(6)1千瓦时是功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能
【合作探究】
★学生活动一:电功率
分别拿一只220V,24W和220V,1400W的电水壶,接在电路中,比较电能表铝盘转动的快慢。学生观察并比较两次电能表铝盘转动快慢情况。
实验现象:电能表第二次比第一次转动得快。
学生交流、讨论观察到的实验现象的原因。
结论:电能表铝盘走得快慢不同,表示用电器消耗电能的快慢不同。在相同时间内,铝盘转过的圈数不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少,而在相同时间内铝盘转过的圈数,则反映用电器工作时消耗电能的快慢。
归纳总结:
(1)在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢。电功与时间之比为电功率。
Wt1
(2)表达式:P=
其中:W表示消耗的电能;t表示完成电能所用的时间;P表示用电器的功率。
(3)单位及其换算:瓦(W);千瓦(kW);1kW=1000 W;1W=1000mW
走进生活,说出你所熟悉的用电器的电功率是多大?小组之间交流、讨论,说出自己的答案。
空调 约1 000 W
洗衣机约500 W
电视机约200 W
抽油烟机约140 W
电冰箱约100 W
电扇约100 W
★学生活动二:电功率的计算
出示课件,展示问题。
典例剖析:某电视机的电功率是250 W,每天使用3 h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?
小组之间交流、展示自己的答案。
答案展示:解:P=250 W=0.25 kW
Wtt=3 h×30=90 h=3.24×105 s
由P=得W=Pt
所以一个月内消耗的电能:
WtW=Pt=250 W×3.24×105 s=8.1×107 J=22.5 kW·h
归纳总结:
(1)kW和kW·h是两个不同的物理量的单位,千瓦是电功率的单位,千瓦时是电能的单位,千万不要混淆一定要注意区分。
(2)公式P=单位
物理量
W
P
kW·h
kW
J
W
W进行计算时单位的对应性:
t大单位 小单位
2
t
【归纳整理】
h s
【课堂练习】
1. 下列家用电器中,额定功率最接近的是1KW( )
A .电饭煲 B . 台灯 C . 笔记本电脑 D . 电冰箱
【答案】A
【解析】
解:电饭煲的额定功率约为1kW左右,A正确;
台灯电功率在40W左右,故B错误;
笔记本电脑的功率约为100瓦左右,C错误;
电冰箱的功率在200W左右,故D错误.
2.下列单位不属于电功率的单位的是( )
A .J/S B. J C. W
【答案】B
【解析】
暂无
3.关于电功率,下列说法中正确的是( )
A .电流做的功越多,电功率越大
B .电流做功的时间越短,电功率越大
C .电流做同样多的功,用的时间越长,电功率越大
D .在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
【答案】D
【解析】
解:电功率是用来表示消耗电能快慢的物理量,其大小只与单位时间内用电器消耗电能的3
多少有关,而与用电器中电流做功的多少无关,故选D.
4.下列说法中,正确的是( )
A .电功率是表示电流做功多少的物理量
B .电功率是表示电流做功快慢的物理量
C .用电器的电功率越大,做功越多
D .用电器的电功率越大,做功越慢
【答案】B
【解析】
解:结合电功率的物理意义和定义分析.故选B.
5.1 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间?
【答案】25 h
【解析】
解:t =W/P=1kW · h/40W=25h
答:1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。
6.某电视机的电功率是 150 W,每天使用3 h,一个月用电多少千瓦时?
算)
【答案】13.5 kW · h
【解析】
解:W = Pt = 0.15 kW×3 h×30 = 13.5 kW · h
答:一个月用电 13.5 kW · h。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。
30 天计4
(按
15.4电流的测量知识点与考点解析
★考点概览
一、知识点与考点
电流的测量
电流的强弱:大小及单位
电流的测量
测量仪器:电流表
二、考点解析
1.电流的测量是电学首先接触到的实验内容,也是后续有关电学测量问题的开始。电学测量问题与其他部分测量的异同之处在于除了正确读数外,还需要把测量仪表按要求正测量方法:电流表连接;电流表的读确接入电路中,所以,电学测量的知识点增加了仪表的接入。本节主要讲述了电流强弱的概念、常见电器的电流量级、电流表的连接和电流表读数。
电流值的估算
2.纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,单独对本节知识点的考查出现的概率较低,即使出现也会和其他测量类考题结合组成一个试题,但较多的是在实验探究题中作为一个问题出现,所以考查方式多见于填空题;有的也会出现对电流强弱的估测,一般是选择题并与其他物理量结合在一起组成一个考题。但无论什么题型,此类考题均属于基础题。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
填空题居多,考查正确读取电流值并与其他考点结合组成考题
判断题,考查电流表的使用
作图题,考查电流表如何正确接入电路
常考热点 电流表的读数
一般考点
冷门考点
★知识点精析
电流表连接
改错或连线
1.电流的强弱
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)物理意义:表示电流强弱的物理量。
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(3)公式:IQ
t(4)单位:在国际单位制中,电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调(厨房电器)的电流约为5A,家用电风扇、日光灯电流约为0.4A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200 mA等。
(5)电流的三种效应:1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;2)电流的磁效应,如电铃等;3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
2.电流测量
1)测量仪器:电流表。
①定义:用来测量电流大小的仪表叫电流表。常用电流表叫磁式电流表(亦称磁电式表头,由于测量的需要不同,电流表可分为安培表、毫安表和微安表。
②特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
2)测量方法:
(一)读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。
(二)使用时规则:两要、两不要。①电流表要串联在电路中;②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的量程。危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。
选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不要不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。
★典例精析
★考点一:电流测量
◆典例一:(2020·陕西)如图﹣1是小明测量未知电阻R1阻值的实物图。
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(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图﹣2所示,则电流表的示数为 A,本次测得R1的阻值为 Ω。
(3)现有另一个未知电阻R2(阻值约为400Ω),若仅将图﹣1中的R1替换为R2,其它器材和电路连接不变,则不能测出R2的值,其原因是实验中 表无法读数。
【答案】(1)右;(2)0.16;12.5;(3)电流。
【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最右端;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图﹣2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.16A,由欧姆定律,R1===12.5Ω;
(3)电源电压为3V,现有另一个未知电阻R2(阻值约为400Ω),由欧姆定律,电路的最大电流为:
I′==≈0.0075A,小于电流表分度值0.02A,若仅将图﹣1中的R1替换为R2,其它器材和电路连接不变,则不能测出R2的值,其原因是实验中电流表无法读数。
故答案为:(1)右;(2)0.16;12.5;(3)电流。
◆典例二:(2020·呼和浩特)小芸同学想了解当滑动变阻器与定值电阻R并联时,调节滑片,定值电阻R两端电压及电路中的电流怎样改变。
(1)实验电路图如图甲所示,请在图乙中连接对应的实物图______;
(2)此电路不允许滑动变阻器滑片滑到最左端,原因是______。
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【答案】(1)如图;(2)电流表内阻很小,相当于导线,直接接触到电源的两极,一面短路,损坏电源和电流表。
【解析】(1)根据题意,电流表A2测量干路中电流,电流表A1测量定值电阻所在支路电流,电压表测量定值电阻两端电压,根据电路图连接实物图,如图所示:
(2)若滑动变阻器接入电路的阻值为零,相当于电流表A2直接接触到电源的两极,会损坏电源和电流表。
★提升训练
1.(2020·青岛)“用电流表测量小灯泡的电流”的部分电路如图所示下列说法正确的是( )。
A. 用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
B. 用导线连接d、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
C. 用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
D. 用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
【答案】AC。
【解析】A.用导线连接c、e,此时电路为L1的简单电路,电流表测量通过灯泡L1的电流,A正确;
B.用导线连接d、e,此时电路为L1、L2串联的电路,电流表测量通过灯泡L1、L2的电流,B错误;
C.用两根导线分别连接a、d和c、e,此时电路为L1、L2并联的电路,电流表测量通过灯泡L1支路的电流,C正确;
D.用两根导线分别连接b、d和c、e,此时电路为L1、L2并联的电路,电流表测量干路电流,D错误。
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故选AC。
2.(2020·威海)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移。下列分析错误的是( )。
A. 如果选择电压表,水量增多时电表示数变大;
B. 如果选择电流表,水量减少时电表示数变小;
C. 与电压表相比,选择电流表设计电路更节能;
D. 如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
【答案】C。
【解析】A.如果选择电压表,滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,且电压表测R上半部分的电压, 因电压表接在滑片上,把电压表看作开路,则R相当于一个定值电阻接入电路中(无论滑片如何移动,变阻器接入电路的阻值不变);闭合开关S,水量增多时,滑片下移,
R上半部分的电阻增大,
R上半部分的电压增大,即电压表示数变大,故A正确,不符合题意;
B.如果选择电流表,滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,电流表电路中的电流,水量减少时,滑片上移,滑动变阻器连入电路的阻值增大,电路总电阻增大,据欧姆定律可知,电路电流减小,即电表示数变小,故B正确,不符合题意;
C.与电压表相比,选择电流表设计电路的总电阻较小,电路电流较大,由P=UI可知,电路的总功率较大,不节能,故C错误,符合题意;
D.如果选择电流表,在水太多时,滑动变阻器R的滑片移到最下端,滑动变阻器连入电路的阻值为0,若去掉R0,则电路发生短路,所以R0可以在水太多时保护电路,故D正确,不符合题意。故选C。
3.(2019•济宁)下列说法不正确的是( )。
A.物体运动状态发生改变,则物体一定受到力的作用;
B.两个灯泡的电流相等,说明两个灯泡一定是串联的;
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C.判断物体是运动还是静止,取决于所选择的参照物;
D.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间存在空隙
【答案】B。
【解析】A、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生改变,则该物体一定受到力的作用,故A正确;
B、若通过两个灯泡的电流相等,由于串联电路中电流处处相等,而两个完全相同的灯泡并联时,通过灯泡的电流也相等,因此这两个灯泡可能串联也可能并联;故B错误;
C、同一物体是运动还是静止,取决于选择的参照物,参照物不同,判断物体运动和静止的结果也可能不同,这就是运动和静止的相对性,故C正确;
D、酒精和水都是由分子构成的物质,分子之间都存在一定的空隙,当二者混合时分子之间相互穿插渗透,因此总体积会减少,能说明分子之间有空隙,故D正确。
4.(2020·达州)如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5Ω。实验器材有:滑动变阻器(规格为10Ω 2A)、电压表(量程分别为0~3V、0~15V)、电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选______的量程,电流表应选______的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在______的范围内移动。
【答案】(1)0~3V;(2)0~0.6A;(3)2.5Ω~10Ω。
【解析】电源是3节新干电池串联,电压为4.5V,电压表如果用0~15V的量程,指针偏转的角度太小,所以用0~3V。
此电路的最大电流约为:IU3V=0.6A
R5Ω如果选用0~3A的量程,最大电流指针也无法偏转至中间的刻度,所以要用0~0.6A的量程。
当电路中的最大电流是0.6A时,电源电压为4.5V,此时滑动变阻器接入电路的阻值10
最小,最小为
RPminU4.5VR-5Ω=2.5Ω
Imax0.6A因为滑动变阻器的最大阻值为10Ω,所以为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在2.5Ω~10Ω的范围内移动。
5.(2019•菏泽)如图中,电流表的示数是 A。
【答案】0.5。
【解析】电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.5A。
6. (2018·安徽)在某次电学实验中,已知所使用的双量程电流表能够满足实验的测量要求。在不能事先估计电流的情况下,为了避免损坏电流表,且又能较准确的测出电路中的电流,常常通过“试触”来确定电流表的量程。
(1)假如先选用电流表的小量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针,则换用电流表的大量称;
(2)假如先选用电流表的大量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针,则换用电流表的小量称。
【答案】(1)偏转角度较大;(2)偏转角度较小。
【解析】测量电流时,在不能预先估计被测电流大小的情况下,要先用试触法来确定电流表的量程。
具体做法是:
(1)假如先选用电流表的小量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若电流表的指针偏转超过最大值,说明被测电流超过了小量程,而在大量程范围内,应换用大量程进行测量;
(2)假如先选用电流表的大量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若电流表的指针偏转较小,说明量程选择过大,被测电流在小量程11
范围内,应换用小量程进行测量。
故答案为:偏转超过最大值;偏转较小。
7.(2018•台州)某同学用铅笔芯(主要成分是碳)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线,放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图甲),连接12伏电源和电流表,闭合开关,铅笔芯发出黄光并渐渐变亮,稍后渐渐变暗。断开电路,发现澄清石灰水变浑浊,铅笔芯明显变细。继续通电,铅笔芯烧断掉落。
(1)某时刻,电流表的示数如图乙所示,为 安。
(2)请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。
(3)瓶中的石灰水可起到 作用。
(4)实验中,铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是 。
【答案】(1)1.5;(2)如图;(3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=暗。
【解析】(1)电流表的量程为0﹣3A,分度值为0.1A,示数为1.5A。
(2)电路中需要用电流的大小反映出电阻的大小,故需要电流表,电路如下图所示:
可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变
(3)铅笔芯在燃烧过程中可以产生二氧化碳和大量的热,瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂。
(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗。
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故答案为:(1)1.5;(2)见上图;(3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=以变暗。
8.(2020·福建)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8V)定值电阻R0(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
可得,铅笔芯的实际功率变小,所
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整( );
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是______或______;
(4)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表A2示数为______A时小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙,该示数为______A,则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】(1)如图;(2)A;(3)小灯泡处断路;(4)R0处短路;(5)0.38;(6) 0.70(或0.7);(7)1.216。
【解析】(1)由图甲知,灯泡与R0并联,电压相等,灯泡额定电压为3.8V,灯泡正常UR3.8V发光时,通过电流表A2的电流:I2===0.38A0.6A
R010Ω故电流表A2的量程选“0∼0.6A”,对照图甲连接如下:
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(2)闭合开关前,滑片滑到阻值最大处,阻值最大处在A端。
(3)闭合开关,发现灯不亮,可能是电路断路或并联部分出现短路,两电流表有示数且相同,说明是小灯泡处断路或R0处短路。
(4)定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于灯泡的额定电压UL=3.8V时,灯泡正常发光, 由(1)知,此时电流表A2的示数为0.38A,由图丙知,电流表A1的量程是0~3A,最小分度值是0.1A,电流表A1读数I1=0.7A,流过灯泡的电流:IL=I1−I2=0.7A−0.38A=0.32A
灯泡的额定功率:P=ULIL=3.8V×0.32A=1.216W。
答案为:(1)如图;(2)A;(3)小灯泡处断路;(4)R0处短路;(5)0.38;(6) 0.70(或0.7);(7). 1.216。
9.(2018•淄博)请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。
【解析】根据以上分析,左侧方框应是电源;中间方框应是电压表;右侧方框应是电流表。正确电路如图。
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13.3比热容
【目标确定的依据】
1.相关课程标准的陈述
3.3.1了解内能和热量。
3.3.2通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
2. 学情分析
初中生的心理正处于发展时期,认知水平处在初级阶段,主要体现在形象思维能力较强,抽象思维能力不足。虽然学生在日常中接触了一些简单的微观知识,学生对比热容接触较少,在今后要引起足够重视。
3. 教材分析
本节课作为第十三章的第三节内容,利用公式Q吸cm(tt0)进行热学计算,是中考的热点和难点,比热容的单位是由三个物理量的单位复合而成,在应用时也给学生带来了一定的困难,比热容的概念的建立,及其应用是本节的重点和难点。
【教学目标】
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
4.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
【评价设计】
1.随机抽查提问学生比热容的意义及其应用,知道比热容是物质的一种特性。
2.90%的学生能用比热容解释简单的自然现象。
3.通过练习会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
教学环节
导入环节
(一)导入新课,板书课题
1.导入语:烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热的发烫,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉下来,但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。这是为什么呢?通过这节课的学习我们就知道其中的原因了。本课我们学习13.3 比热容。
学生独立思考,同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。这是为什么呢?
教与学活动 评价任务
2.教师板书课题
(二)出示学习目标
课件展示学习目标,指导学生观看。
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
4.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
过渡语:有了明确的目标,我们就有了前进的方向。下面,让我们带着目标,学海泛舟。请同学们根据学习要求,自主学习。
明确学习目标
先学环节
(一)出示自学指导
课件展示自学指导,请同学们带着下列问题看课本P11-
14页内容,勾画知识点并记忆,可查资料但要独立完成:
1.阅读课本p11“比热容”部分,阅读“比较不同物质吸
热的情况”实验,知道什么是比热容及其单位;知道比热容学生明确自学要求
是物质的一种特性;明白水的比热容比较大及其应用。
二、先学环节
2.阅读课本p14“热量的计算”部分,学会利用公式Qcmt进行简单吸放热的计算。
过渡语:请同学们结合自学情况完成下列练习,做题要细心、规范;完成后,组长组织对桌交换,互相批阅,有疑惑提出来。
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(二)自学检测反馈
1.不同物质,在质量相等,升高温度相同时,吸收的热量_______。
2.比热容是指一定质量的某种物质,在温度升高时____________与他的______和___________的乘积之比。用符号_____表示,单位是_______________(__________)。
全部学生能说出常见的物质(如水)的比热容及其物理意义。
3.物体温度升高时吸收的热量用_______表示,物体的质量
用_____表示,升高的温度用_______表示,则根据概念得出比热容的计算公式为_________________。
4.单位质量的某种物质,温度降低1℃放出的热量跟温度升高1℃吸收的热量_______。
5.比热容是物质的一种________,不同的物质比热容一般_________。
6.质量相同的不同物质,当吸收和放出同样热量时,比热
独立完成自学检测90%的学生能够利用公式Qcmt进行简单吸放热的计算。
容较大的物质温度变化_______。因此比热容______的物质对调反馈的题目,
节温度有很好的作用。
7.物质的吸放热公式________________________________
8.5kg水温度由10℃升高到20℃需要吸收多少热量?
(三)质疑问难
1.小组内讨论解决个人疑难问题。
2.班内提出小组内未解决的问题,其余同学释疑,教师适当点拨。
点拨:1.不同;2.比热容它是指某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量和温度的变化量乘积的比值。3.物质的比热容是物质的一种特性,物质的种类不同,比热容一般不同,物体温度升高时所吸收的热量,跟物质的种类、物质的质量和升高的温度有关,热量公式Q吸=cm(t-t0)。
对于有深刻思考,提出好的疑问的小组加分
18
后教环节
(一)生生合作,互相纠错
组内交流:将自主学习和自学检测中疑难问题进行交流。组长掌握组内的情况,记录没能解决的问题。发言要求:起立讨论、声音洪亮、言简意赅、明确清晰。
(二)合作探究,展示交流
1.根据生活经验判断同种物质的吸热多少与哪些因素有关?
2.【比较不同物质吸热情况】
(1)你认为物质吸收热量的多少跟________、_________、___________有关系。
(2)本实验应采取的探究方法是________________。
(3)说说你的探究方案。
(4)根据实验现象,可以得出什么结论?
3.水的比热容是_____________,它的物理含义是____________________________________。思考:一桶水和一杯水的比热容相比较,有什么关系?
4.观察课本P12“一些物质的比热容表格”,你会发现什么?
(1)______________________________________________________;
(2)______________________________________________________;
(3)______________________________________________________;
(4)______________________________________________________。
5.水的比热容比较大,在生活中有什么应用?
学生先独立思考,再小组合作探究,然后展示与点评
19
20
6.根据比热容的定义式推导出求热量、质量、温度变化的公式?
小组成员充分挖掘教材,组内讨论得出小组内的统一见解。然后组间展示和点评。教师疑难点拨。
点拨:比较不同物质吸热情况。实验原理:通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素,来观察手中的秒表。升高相同温度时,所用时间较长的物质吸收的热量多一些,单位质量吸收热量的能力更强(即比热容更大一些)。①不同物质的比热容不同;②物质的比热容与物质的状态有关;③水的比热最大
训练环节
认真规范完成训练题目,书写认真,步骤规范。
1.比热容是物质的一种属性,每种物质都有它的比热容,它的大小只跟物质的________和_______有关,与物体的_____________________________无关。
2.砂石的比热容为0.92×10J/(kg·℃)读作________________________________。若某个铜球的比热容为0.39×10J/(kg·℃),则半个铜球的比热容为____________。
3.一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水,经太阳晒2h后,温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是__________J,这是用__________的方式增加了水的内能.
4.关于比热容,下列说法正确的是( )
33全部学生能理解比热容的定义及其意义。
95%的学生能够利用公式Qcmt进行简单吸放热的计算。
A.温度越高,比热容越大 B.物质放热越多,比热容越大 独立完成当堂C.物质的质量越大,比热容越小 D.物质的比热容与质量和温度无关
5.下列各种情况下比热会发生变化的是( )
A.一杯水倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑 D.15℃的水变成45℃的水
6.以下四种现象中,与水的比热容有很大关系的是( )
A.汽车的发动机用循环流动的水来冷却 B.生活中往往用热水取暖
C.夏天洒水降温 D.滩涂湿地温差小
训练的题目,
21
7.热水瓶内有1.5千克水,如果它的温度从100°C下降到30°C,可放出多少热量?若这些热量全部用来做功,可以做多少功?
点拨:1.种类,状态,温度、质量、吸放热;2. 0.92×10焦耳每千克摄氏度,0.39×10J/(kg•℃);3.1.008×10J,热传递;4.D; 5.B; 、汽车的发动机用循环流动的水来冷却,是利用了水的比热容大,相同情况,水能吸收更多的热量;内陆地区的气温变化比沿海地区大,是因为沙石的比热容比水小的多,在同样吸热和放热的情况下,沙石的温度变化大于水的温度变化,因此造成气温变化的差距;夏天往室内洒水可使室内温度降低,主要是利用水蒸发吸热,和比热容关系不大;生活中往往用热水取暖,是利用了水的比热容大,相同情况,水能放出更多的热量;7.4.41×10J,4.41×10J。
课堂总结:本节课主要学习了比热容的的知识,知道比热容是物质的一种特性。能用比热容解释简单的自然现象。会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
附:板书设计
13.3 比热容
一、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与他的质量和升高的温度的乘积之比。用符号c表示,单位是焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))。
2.比热容是物质的一种特性。
3.c水=4.2×10 J/(kg·℃)
二、热量的计算
1.概念公式c2.变形公式:
①吸热:Q吸cm(tt0)②放热:Q放cm(t0t)
【教学反思】
22
355373Q
mt
附件1:教学目标叙写解读
1.学习目标的设计要基于课程标准、教材分析和学情三方面的分析。
2.学习目标的设计要把课程标准分四步细化分解,找到本节课的核心目标。即:学段目标—学期目标—单元目标—课时目标。
学段目标(学期目标) 单元目标 课时目标(核心目标)
了解比热容的意义;通过自学,认识比热容的意义及其热量的计算
通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象
通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象及其热量的计算
3.核心目标的分解
第一步:分析陈述方式、句型结构和关键词。
了解比热容及其热量的计算
陈述方式:认知性目标
句型结构:行为动词(行为表现)+核心概念(关键词)
行为动词为“了解”;核心概念(关键词)为:“比热容”,属于事实性知识。
通过实验,认识能比热容。
陈述方式:体验性目标
句型结构:行为动词(行为表现)+核心概念(关键词)
行为动词为“实验”;核心概念(关键词)为:“能量转移和转化”,属于事实性知识。
第二步:分析关键词,构建概念图。
核心概念
比热容
概念体系
比热容的概念
热量的理解
热量的计算
第三步:根据概念图,分解行为动词。
核心概念
比热容
概念体系
比热容的概念
热量的理解
热量的计算
第四步:根据概念图,确定行为条件。
核心概念
内能和热量
概念体系
比热容的概念
热量的理解
行为动词 行为条件
了解 实验
描述 描述
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知识地位
重点
难点
重点
行为动词
了解
描述
应用
热量的计算
第五步:根据概念图,确定行为程度。
核心概念
内能和热量
概念体系
比热容的概念
热量的含义
热量的计算
应用 计算
行为动词
了解
描述
计算
行为条件
结合实验
自学
计算
行为程度
建立
能
应用
第六步:综合上述思考,叙写出学习目标。
1.通过类比的方法建立比热容的概念,体会物理方法的运用。
2.通过自学能描述热量的含义。
4.通过自学能应用Q吸cm(tt0)进行计算。
附件2:评价任务设计解读
核心素养
比热容
序号
1
2
3
4
5
学习目标
通过类比的方法建立比热容的概念
知道Q吸cm(tt0)并利用公式进行计算。
评价任务
全部学生能说出比热容的意义,并建立比热容的概念
大部分知道Q吸cm(tt0)并利用公式进行计算。
附件3:表现性任务设计
评价标准
是否具有最基本的物理知识
能否运用这些基本知识发现问题、提出问题
是否具有独立探索新知识的能力
是否具有识别和筛选信息的能力
能否运用物理知识解释和解决实际问题
是
否
24
2024年1月21日发(作者:司徒灵安)
第2节电功率(第1课时)
【学习目标】
1. 知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是W或kW。
2. 会用电功率的计算公式P=W / t进行简单的计算。
3. 会用电功率的概念解释生活中的一些现象
【学习重点】掌握电功率的概念
【学习难点】掌握电功率的概念及电功率的计算
【自主预习】
(1)在物理学中,电功率是表示消耗电能的快慢的物理量。用字母P表示,
(2)它的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。更大的电功率单位是千瓦,符号是KW
换算:1kW=1000 W 1W=1000mW
(3)了解常见家用电器的电功率。
(4)电功率的大小等于电功与时间之比
(5)计算公式是P=.
公式中符号的意义及单位W消耗的电能(J);t完成电能所用的时间(t);P用电器的功率(w)
(6)1千瓦时是功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能
【合作探究】
★学生活动一:电功率
分别拿一只220V,24W和220V,1400W的电水壶,接在电路中,比较电能表铝盘转动的快慢。学生观察并比较两次电能表铝盘转动快慢情况。
实验现象:电能表第二次比第一次转动得快。
学生交流、讨论观察到的实验现象的原因。
结论:电能表铝盘走得快慢不同,表示用电器消耗电能的快慢不同。在相同时间内,铝盘转过的圈数不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少,而在相同时间内铝盘转过的圈数,则反映用电器工作时消耗电能的快慢。
归纳总结:
(1)在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢。电功与时间之比为电功率。
Wt1
(2)表达式:P=
其中:W表示消耗的电能;t表示完成电能所用的时间;P表示用电器的功率。
(3)单位及其换算:瓦(W);千瓦(kW);1kW=1000 W;1W=1000mW
走进生活,说出你所熟悉的用电器的电功率是多大?小组之间交流、讨论,说出自己的答案。
空调 约1 000 W
洗衣机约500 W
电视机约200 W
抽油烟机约140 W
电冰箱约100 W
电扇约100 W
★学生活动二:电功率的计算
出示课件,展示问题。
典例剖析:某电视机的电功率是250 W,每天使用3 h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?
小组之间交流、展示自己的答案。
答案展示:解:P=250 W=0.25 kW
Wtt=3 h×30=90 h=3.24×105 s
由P=得W=Pt
所以一个月内消耗的电能:
WtW=Pt=250 W×3.24×105 s=8.1×107 J=22.5 kW·h
归纳总结:
(1)kW和kW·h是两个不同的物理量的单位,千瓦是电功率的单位,千瓦时是电能的单位,千万不要混淆一定要注意区分。
(2)公式P=单位
物理量
W
P
kW·h
kW
J
W
W进行计算时单位的对应性:
t大单位 小单位
2
t
【归纳整理】
h s
【课堂练习】
1. 下列家用电器中,额定功率最接近的是1KW( )
A .电饭煲 B . 台灯 C . 笔记本电脑 D . 电冰箱
【答案】A
【解析】
解:电饭煲的额定功率约为1kW左右,A正确;
台灯电功率在40W左右,故B错误;
笔记本电脑的功率约为100瓦左右,C错误;
电冰箱的功率在200W左右,故D错误.
2.下列单位不属于电功率的单位的是( )
A .J/S B. J C. W
【答案】B
【解析】
暂无
3.关于电功率,下列说法中正确的是( )
A .电流做的功越多,电功率越大
B .电流做功的时间越短,电功率越大
C .电流做同样多的功,用的时间越长,电功率越大
D .在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
【答案】D
【解析】
解:电功率是用来表示消耗电能快慢的物理量,其大小只与单位时间内用电器消耗电能的3
多少有关,而与用电器中电流做功的多少无关,故选D.
4.下列说法中,正确的是( )
A .电功率是表示电流做功多少的物理量
B .电功率是表示电流做功快慢的物理量
C .用电器的电功率越大,做功越多
D .用电器的电功率越大,做功越慢
【答案】B
【解析】
解:结合电功率的物理意义和定义分析.故选B.
5.1 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间?
【答案】25 h
【解析】
解:t =W/P=1kW · h/40W=25h
答:1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。
6.某电视机的电功率是 150 W,每天使用3 h,一个月用电多少千瓦时?
算)
【答案】13.5 kW · h
【解析】
解:W = Pt = 0.15 kW×3 h×30 = 13.5 kW · h
答:一个月用电 13.5 kW · h。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。
30 天计4
(按
15.4电流的测量知识点与考点解析
★考点概览
一、知识点与考点
电流的测量
电流的强弱:大小及单位
电流的测量
测量仪器:电流表
二、考点解析
1.电流的测量是电学首先接触到的实验内容,也是后续有关电学测量问题的开始。电学测量问题与其他部分测量的异同之处在于除了正确读数外,还需要把测量仪表按要求正测量方法:电流表连接;电流表的读确接入电路中,所以,电学测量的知识点增加了仪表的接入。本节主要讲述了电流强弱的概念、常见电器的电流量级、电流表的连接和电流表读数。
电流值的估算
2.纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,单独对本节知识点的考查出现的概率较低,即使出现也会和其他测量类考题结合组成一个试题,但较多的是在实验探究题中作为一个问题出现,所以考查方式多见于填空题;有的也会出现对电流强弱的估测,一般是选择题并与其他物理量结合在一起组成一个考题。但无论什么题型,此类考题均属于基础题。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
填空题居多,考查正确读取电流值并与其他考点结合组成考题
判断题,考查电流表的使用
作图题,考查电流表如何正确接入电路
常考热点 电流表的读数
一般考点
冷门考点
★知识点精析
电流表连接
改错或连线
1.电流的强弱
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)物理意义:表示电流强弱的物理量。
5
(3)公式:IQ
t(4)单位:在国际单位制中,电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调(厨房电器)的电流约为5A,家用电风扇、日光灯电流约为0.4A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200 mA等。
(5)电流的三种效应:1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;2)电流的磁效应,如电铃等;3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
2.电流测量
1)测量仪器:电流表。
①定义:用来测量电流大小的仪表叫电流表。常用电流表叫磁式电流表(亦称磁电式表头,由于测量的需要不同,电流表可分为安培表、毫安表和微安表。
②特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
2)测量方法:
(一)读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。
(二)使用时规则:两要、两不要。①电流表要串联在电路中;②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的量程。危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。
选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不要不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。
★典例精析
★考点一:电流测量
◆典例一:(2020·陕西)如图﹣1是小明测量未知电阻R1阻值的实物图。
6
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图﹣2所示,则电流表的示数为 A,本次测得R1的阻值为 Ω。
(3)现有另一个未知电阻R2(阻值约为400Ω),若仅将图﹣1中的R1替换为R2,其它器材和电路连接不变,则不能测出R2的值,其原因是实验中 表无法读数。
【答案】(1)右;(2)0.16;12.5;(3)电流。
【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最右端;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图﹣2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.16A,由欧姆定律,R1===12.5Ω;
(3)电源电压为3V,现有另一个未知电阻R2(阻值约为400Ω),由欧姆定律,电路的最大电流为:
I′==≈0.0075A,小于电流表分度值0.02A,若仅将图﹣1中的R1替换为R2,其它器材和电路连接不变,则不能测出R2的值,其原因是实验中电流表无法读数。
故答案为:(1)右;(2)0.16;12.5;(3)电流。
◆典例二:(2020·呼和浩特)小芸同学想了解当滑动变阻器与定值电阻R并联时,调节滑片,定值电阻R两端电压及电路中的电流怎样改变。
(1)实验电路图如图甲所示,请在图乙中连接对应的实物图______;
(2)此电路不允许滑动变阻器滑片滑到最左端,原因是______。
7
【答案】(1)如图;(2)电流表内阻很小,相当于导线,直接接触到电源的两极,一面短路,损坏电源和电流表。
【解析】(1)根据题意,电流表A2测量干路中电流,电流表A1测量定值电阻所在支路电流,电压表测量定值电阻两端电压,根据电路图连接实物图,如图所示:
(2)若滑动变阻器接入电路的阻值为零,相当于电流表A2直接接触到电源的两极,会损坏电源和电流表。
★提升训练
1.(2020·青岛)“用电流表测量小灯泡的电流”的部分电路如图所示下列说法正确的是( )。
A. 用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
B. 用导线连接d、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
C. 用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
D. 用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
【答案】AC。
【解析】A.用导线连接c、e,此时电路为L1的简单电路,电流表测量通过灯泡L1的电流,A正确;
B.用导线连接d、e,此时电路为L1、L2串联的电路,电流表测量通过灯泡L1、L2的电流,B错误;
C.用两根导线分别连接a、d和c、e,此时电路为L1、L2并联的电路,电流表测量通过灯泡L1支路的电流,C正确;
D.用两根导线分别连接b、d和c、e,此时电路为L1、L2并联的电路,电流表测量干路电流,D错误。
8
故选AC。
2.(2020·威海)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移。下列分析错误的是( )。
A. 如果选择电压表,水量增多时电表示数变大;
B. 如果选择电流表,水量减少时电表示数变小;
C. 与电压表相比,选择电流表设计电路更节能;
D. 如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
【答案】C。
【解析】A.如果选择电压表,滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,且电压表测R上半部分的电压, 因电压表接在滑片上,把电压表看作开路,则R相当于一个定值电阻接入电路中(无论滑片如何移动,变阻器接入电路的阻值不变);闭合开关S,水量增多时,滑片下移,
R上半部分的电阻增大,
R上半部分的电压增大,即电压表示数变大,故A正确,不符合题意;
B.如果选择电流表,滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,电流表电路中的电流,水量减少时,滑片上移,滑动变阻器连入电路的阻值增大,电路总电阻增大,据欧姆定律可知,电路电流减小,即电表示数变小,故B正确,不符合题意;
C.与电压表相比,选择电流表设计电路的总电阻较小,电路电流较大,由P=UI可知,电路的总功率较大,不节能,故C错误,符合题意;
D.如果选择电流表,在水太多时,滑动变阻器R的滑片移到最下端,滑动变阻器连入电路的阻值为0,若去掉R0,则电路发生短路,所以R0可以在水太多时保护电路,故D正确,不符合题意。故选C。
3.(2019•济宁)下列说法不正确的是( )。
A.物体运动状态发生改变,则物体一定受到力的作用;
B.两个灯泡的电流相等,说明两个灯泡一定是串联的;
9
C.判断物体是运动还是静止,取决于所选择的参照物;
D.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间存在空隙
【答案】B。
【解析】A、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生改变,则该物体一定受到力的作用,故A正确;
B、若通过两个灯泡的电流相等,由于串联电路中电流处处相等,而两个完全相同的灯泡并联时,通过灯泡的电流也相等,因此这两个灯泡可能串联也可能并联;故B错误;
C、同一物体是运动还是静止,取决于选择的参照物,参照物不同,判断物体运动和静止的结果也可能不同,这就是运动和静止的相对性,故C正确;
D、酒精和水都是由分子构成的物质,分子之间都存在一定的空隙,当二者混合时分子之间相互穿插渗透,因此总体积会减少,能说明分子之间有空隙,故D正确。
4.(2020·达州)如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5Ω。实验器材有:滑动变阻器(规格为10Ω 2A)、电压表(量程分别为0~3V、0~15V)、电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选______的量程,电流表应选______的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在______的范围内移动。
【答案】(1)0~3V;(2)0~0.6A;(3)2.5Ω~10Ω。
【解析】电源是3节新干电池串联,电压为4.5V,电压表如果用0~15V的量程,指针偏转的角度太小,所以用0~3V。
此电路的最大电流约为:IU3V=0.6A
R5Ω如果选用0~3A的量程,最大电流指针也无法偏转至中间的刻度,所以要用0~0.6A的量程。
当电路中的最大电流是0.6A时,电源电压为4.5V,此时滑动变阻器接入电路的阻值10
最小,最小为
RPminU4.5VR-5Ω=2.5Ω
Imax0.6A因为滑动变阻器的最大阻值为10Ω,所以为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在2.5Ω~10Ω的范围内移动。
5.(2019•菏泽)如图中,电流表的示数是 A。
【答案】0.5。
【解析】电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.5A。
6. (2018·安徽)在某次电学实验中,已知所使用的双量程电流表能够满足实验的测量要求。在不能事先估计电流的情况下,为了避免损坏电流表,且又能较准确的测出电路中的电流,常常通过“试触”来确定电流表的量程。
(1)假如先选用电流表的小量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针,则换用电流表的大量称;
(2)假如先选用电流表的大量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针,则换用电流表的小量称。
【答案】(1)偏转角度较大;(2)偏转角度较小。
【解析】测量电流时,在不能预先估计被测电流大小的情况下,要先用试触法来确定电流表的量程。
具体做法是:
(1)假如先选用电流表的小量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若电流表的指针偏转超过最大值,说明被测电流超过了小量程,而在大量程范围内,应换用大量程进行测量;
(2)假如先选用电流表的大量程:闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若电流表的指针偏转较小,说明量程选择过大,被测电流在小量程11
范围内,应换用小量程进行测量。
故答案为:偏转超过最大值;偏转较小。
7.(2018•台州)某同学用铅笔芯(主要成分是碳)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线,放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图甲),连接12伏电源和电流表,闭合开关,铅笔芯发出黄光并渐渐变亮,稍后渐渐变暗。断开电路,发现澄清石灰水变浑浊,铅笔芯明显变细。继续通电,铅笔芯烧断掉落。
(1)某时刻,电流表的示数如图乙所示,为 安。
(2)请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。
(3)瓶中的石灰水可起到 作用。
(4)实验中,铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是 。
【答案】(1)1.5;(2)如图;(3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=暗。
【解析】(1)电流表的量程为0﹣3A,分度值为0.1A,示数为1.5A。
(2)电路中需要用电流的大小反映出电阻的大小,故需要电流表,电路如下图所示:
可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变
(3)铅笔芯在燃烧过程中可以产生二氧化碳和大量的热,瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂。
(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗。
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故答案为:(1)1.5;(2)见上图;(3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=以变暗。
8.(2020·福建)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8V)定值电阻R0(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
可得,铅笔芯的实际功率变小,所
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整( );
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是______或______;
(4)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表A2示数为______A时小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙,该示数为______A,则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】(1)如图;(2)A;(3)小灯泡处断路;(4)R0处短路;(5)0.38;(6) 0.70(或0.7);(7)1.216。
【解析】(1)由图甲知,灯泡与R0并联,电压相等,灯泡额定电压为3.8V,灯泡正常UR3.8V发光时,通过电流表A2的电流:I2===0.38A0.6A
R010Ω故电流表A2的量程选“0∼0.6A”,对照图甲连接如下:
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(2)闭合开关前,滑片滑到阻值最大处,阻值最大处在A端。
(3)闭合开关,发现灯不亮,可能是电路断路或并联部分出现短路,两电流表有示数且相同,说明是小灯泡处断路或R0处短路。
(4)定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于灯泡的额定电压UL=3.8V时,灯泡正常发光, 由(1)知,此时电流表A2的示数为0.38A,由图丙知,电流表A1的量程是0~3A,最小分度值是0.1A,电流表A1读数I1=0.7A,流过灯泡的电流:IL=I1−I2=0.7A−0.38A=0.32A
灯泡的额定功率:P=ULIL=3.8V×0.32A=1.216W。
答案为:(1)如图;(2)A;(3)小灯泡处断路;(4)R0处短路;(5)0.38;(6) 0.70(或0.7);(7). 1.216。
9.(2018•淄博)请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。
【解析】根据以上分析,左侧方框应是电源;中间方框应是电压表;右侧方框应是电流表。正确电路如图。
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13.3比热容
【目标确定的依据】
1.相关课程标准的陈述
3.3.1了解内能和热量。
3.3.2通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
2. 学情分析
初中生的心理正处于发展时期,认知水平处在初级阶段,主要体现在形象思维能力较强,抽象思维能力不足。虽然学生在日常中接触了一些简单的微观知识,学生对比热容接触较少,在今后要引起足够重视。
3. 教材分析
本节课作为第十三章的第三节内容,利用公式Q吸cm(tt0)进行热学计算,是中考的热点和难点,比热容的单位是由三个物理量的单位复合而成,在应用时也给学生带来了一定的困难,比热容的概念的建立,及其应用是本节的重点和难点。
【教学目标】
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
4.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
【评价设计】
1.随机抽查提问学生比热容的意义及其应用,知道比热容是物质的一种特性。
2.90%的学生能用比热容解释简单的自然现象。
3.通过练习会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
教学环节
导入环节
(一)导入新课,板书课题
1.导入语:烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热的发烫,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉下来,但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。这是为什么呢?通过这节课的学习我们就知道其中的原因了。本课我们学习13.3 比热容。
学生独立思考,同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。这是为什么呢?
教与学活动 评价任务
2.教师板书课题
(二)出示学习目标
课件展示学习目标,指导学生观看。
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
4.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
过渡语:有了明确的目标,我们就有了前进的方向。下面,让我们带着目标,学海泛舟。请同学们根据学习要求,自主学习。
明确学习目标
先学环节
(一)出示自学指导
课件展示自学指导,请同学们带着下列问题看课本P11-
14页内容,勾画知识点并记忆,可查资料但要独立完成:
1.阅读课本p11“比热容”部分,阅读“比较不同物质吸
热的情况”实验,知道什么是比热容及其单位;知道比热容学生明确自学要求
是物质的一种特性;明白水的比热容比较大及其应用。
二、先学环节
2.阅读课本p14“热量的计算”部分,学会利用公式Qcmt进行简单吸放热的计算。
过渡语:请同学们结合自学情况完成下列练习,做题要细心、规范;完成后,组长组织对桌交换,互相批阅,有疑惑提出来。
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(二)自学检测反馈
1.不同物质,在质量相等,升高温度相同时,吸收的热量_______。
2.比热容是指一定质量的某种物质,在温度升高时____________与他的______和___________的乘积之比。用符号_____表示,单位是_______________(__________)。
全部学生能说出常见的物质(如水)的比热容及其物理意义。
3.物体温度升高时吸收的热量用_______表示,物体的质量
用_____表示,升高的温度用_______表示,则根据概念得出比热容的计算公式为_________________。
4.单位质量的某种物质,温度降低1℃放出的热量跟温度升高1℃吸收的热量_______。
5.比热容是物质的一种________,不同的物质比热容一般_________。
6.质量相同的不同物质,当吸收和放出同样热量时,比热
独立完成自学检测90%的学生能够利用公式Qcmt进行简单吸放热的计算。
容较大的物质温度变化_______。因此比热容______的物质对调反馈的题目,
节温度有很好的作用。
7.物质的吸放热公式________________________________
8.5kg水温度由10℃升高到20℃需要吸收多少热量?
(三)质疑问难
1.小组内讨论解决个人疑难问题。
2.班内提出小组内未解决的问题,其余同学释疑,教师适当点拨。
点拨:1.不同;2.比热容它是指某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量和温度的变化量乘积的比值。3.物质的比热容是物质的一种特性,物质的种类不同,比热容一般不同,物体温度升高时所吸收的热量,跟物质的种类、物质的质量和升高的温度有关,热量公式Q吸=cm(t-t0)。
对于有深刻思考,提出好的疑问的小组加分
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后教环节
(一)生生合作,互相纠错
组内交流:将自主学习和自学检测中疑难问题进行交流。组长掌握组内的情况,记录没能解决的问题。发言要求:起立讨论、声音洪亮、言简意赅、明确清晰。
(二)合作探究,展示交流
1.根据生活经验判断同种物质的吸热多少与哪些因素有关?
2.【比较不同物质吸热情况】
(1)你认为物质吸收热量的多少跟________、_________、___________有关系。
(2)本实验应采取的探究方法是________________。
(3)说说你的探究方案。
(4)根据实验现象,可以得出什么结论?
3.水的比热容是_____________,它的物理含义是____________________________________。思考:一桶水和一杯水的比热容相比较,有什么关系?
4.观察课本P12“一些物质的比热容表格”,你会发现什么?
(1)______________________________________________________;
(2)______________________________________________________;
(3)______________________________________________________;
(4)______________________________________________________。
5.水的比热容比较大,在生活中有什么应用?
学生先独立思考,再小组合作探究,然后展示与点评
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6.根据比热容的定义式推导出求热量、质量、温度变化的公式?
小组成员充分挖掘教材,组内讨论得出小组内的统一见解。然后组间展示和点评。教师疑难点拨。
点拨:比较不同物质吸热情况。实验原理:通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素,来观察手中的秒表。升高相同温度时,所用时间较长的物质吸收的热量多一些,单位质量吸收热量的能力更强(即比热容更大一些)。①不同物质的比热容不同;②物质的比热容与物质的状态有关;③水的比热最大
训练环节
认真规范完成训练题目,书写认真,步骤规范。
1.比热容是物质的一种属性,每种物质都有它的比热容,它的大小只跟物质的________和_______有关,与物体的_____________________________无关。
2.砂石的比热容为0.92×10J/(kg·℃)读作________________________________。若某个铜球的比热容为0.39×10J/(kg·℃),则半个铜球的比热容为____________。
3.一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水,经太阳晒2h后,温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是__________J,这是用__________的方式增加了水的内能.
4.关于比热容,下列说法正确的是( )
33全部学生能理解比热容的定义及其意义。
95%的学生能够利用公式Qcmt进行简单吸放热的计算。
A.温度越高,比热容越大 B.物质放热越多,比热容越大 独立完成当堂C.物质的质量越大,比热容越小 D.物质的比热容与质量和温度无关
5.下列各种情况下比热会发生变化的是( )
A.一杯水倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑 D.15℃的水变成45℃的水
6.以下四种现象中,与水的比热容有很大关系的是( )
A.汽车的发动机用循环流动的水来冷却 B.生活中往往用热水取暖
C.夏天洒水降温 D.滩涂湿地温差小
训练的题目,
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7.热水瓶内有1.5千克水,如果它的温度从100°C下降到30°C,可放出多少热量?若这些热量全部用来做功,可以做多少功?
点拨:1.种类,状态,温度、质量、吸放热;2. 0.92×10焦耳每千克摄氏度,0.39×10J/(kg•℃);3.1.008×10J,热传递;4.D; 5.B; 、汽车的发动机用循环流动的水来冷却,是利用了水的比热容大,相同情况,水能吸收更多的热量;内陆地区的气温变化比沿海地区大,是因为沙石的比热容比水小的多,在同样吸热和放热的情况下,沙石的温度变化大于水的温度变化,因此造成气温变化的差距;夏天往室内洒水可使室内温度降低,主要是利用水蒸发吸热,和比热容关系不大;生活中往往用热水取暖,是利用了水的比热容大,相同情况,水能放出更多的热量;7.4.41×10J,4.41×10J。
课堂总结:本节课主要学习了比热容的的知识,知道比热容是物质的一种特性。能用比热容解释简单的自然现象。会利用公式Q吸cm(tt0)进行简单的吸放热计算。
附:板书设计
13.3 比热容
一、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与他的质量和升高的温度的乘积之比。用符号c表示,单位是焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))。
2.比热容是物质的一种特性。
3.c水=4.2×10 J/(kg·℃)
二、热量的计算
1.概念公式c2.变形公式:
①吸热:Q吸cm(tt0)②放热:Q放cm(t0t)
【教学反思】
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355373Q
mt
附件1:教学目标叙写解读
1.学习目标的设计要基于课程标准、教材分析和学情三方面的分析。
2.学习目标的设计要把课程标准分四步细化分解,找到本节课的核心目标。即:学段目标—学期目标—单元目标—课时目标。
学段目标(学期目标) 单元目标 课时目标(核心目标)
了解比热容的意义;通过自学,认识比热容的意义及其热量的计算
通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象
通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象及其热量的计算
3.核心目标的分解
第一步:分析陈述方式、句型结构和关键词。
了解比热容及其热量的计算
陈述方式:认知性目标
句型结构:行为动词(行为表现)+核心概念(关键词)
行为动词为“了解”;核心概念(关键词)为:“比热容”,属于事实性知识。
通过实验,认识能比热容。
陈述方式:体验性目标
句型结构:行为动词(行为表现)+核心概念(关键词)
行为动词为“实验”;核心概念(关键词)为:“能量转移和转化”,属于事实性知识。
第二步:分析关键词,构建概念图。
核心概念
比热容
概念体系
比热容的概念
热量的理解
热量的计算
第三步:根据概念图,分解行为动词。
核心概念
比热容
概念体系
比热容的概念
热量的理解
热量的计算
第四步:根据概念图,确定行为条件。
核心概念
内能和热量
概念体系
比热容的概念
热量的理解
行为动词 行为条件
了解 实验
描述 描述
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知识地位
重点
难点
重点
行为动词
了解
描述
应用
热量的计算
第五步:根据概念图,确定行为程度。
核心概念
内能和热量
概念体系
比热容的概念
热量的含义
热量的计算
应用 计算
行为动词
了解
描述
计算
行为条件
结合实验
自学
计算
行为程度
建立
能
应用
第六步:综合上述思考,叙写出学习目标。
1.通过类比的方法建立比热容的概念,体会物理方法的运用。
2.通过自学能描述热量的含义。
4.通过自学能应用Q吸cm(tt0)进行计算。
附件2:评价任务设计解读
核心素养
比热容
序号
1
2
3
4
5
学习目标
通过类比的方法建立比热容的概念
知道Q吸cm(tt0)并利用公式进行计算。
评价任务
全部学生能说出比热容的意义,并建立比热容的概念
大部分知道Q吸cm(tt0)并利用公式进行计算。
附件3:表现性任务设计
评价标准
是否具有最基本的物理知识
能否运用这些基本知识发现问题、提出问题
是否具有独立探索新知识的能力
是否具有识别和筛选信息的能力
能否运用物理知识解释和解决实际问题
是
否
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