汽車電工電子基礎(chǔ)電子教案3電源、電功和電功率

課題一直流電路基礎(chǔ)知識教案編號3模塊二電源、電功和電功率課時數(shù)2教學目標【知識目標】理解電源、電功和電功率的概念；能分辨電壓和電動勢；【技能目標】會計算電功和電功率?！厩楦心繕恕颗囵B(yǎng)學生學習電路的興趣和嚴謹認真的品格。教學重點電源、電功和電功率的概念。難點準確計算電功和電功率。課前準備教師準備電動小汽車玩具和電流表、電壓表。學生預習電源、電功、電功率的概念。教學方法①講授法②比較分析、發(fā)現(xiàn)法③視頻演示法作業(yè)布置簡述電源、電功、電功率的概念。教學反思學生學習興趣有提高，通過老師講解，學生基本理解電源、電功和電功率的概念。通過動手測量電動小汽車電路的電流、電壓，大多數(shù)學生能計算出小汽車的電功和電功率。后續(xù)應讓學生觀看電功和電功率的測量視頻，加強動手，進一步深入理解掌握知識，進一步培養(yǎng)興趣。教學內(nèi)容或教學過程教學設(shè)計意圖一、課程思政三分鐘讓學生觀看一段羽毛球奧運會比賽視頻。新課導入和學生一起試玩一臺電動小汽車玩具，讓學生觀察汽車的行駛與停止，引出小汽車行駛是需要電能的話題，電能又是如何計算的呢?小汽車行駛的過程中是會遇到風的阻力的，它要克服阻力行駛，那么就會浪費一部分電能，所以汽車電池的電能并沒有全部轉(zhuǎn)化成動能供汽車行駛，如何讓汽車更節(jié)約電能呢？三、新課講授1、電源電器設(shè)備要工作，必須要有電源。電源的種類很多，如干電池或蓄電池把化學能轉(zhuǎn)換成電能，光電池把太陽能的光能轉(zhuǎn)換成電能，發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能等。電源正極電位高，負極電位低，接通負載后，在電源外部的電路中，電流從高電位點流向低電位點；在電源內(nèi)部，電流則從負極流向正極。電場力如圖，要保證電路中有持續(xù)不斷的電流，A、B極板間必須要有一個與電場力F2的方向相反的非靜電力F1存在，它能把正電荷從B極板源源不斷地移到A極板，保證A、B兩極板間電壓不變，電路中才能有持續(xù)不變的電流。這種存在于電源內(nèi)部的非靜電性質(zhì)的力F1叫做電源力。電動勢在電源內(nèi)部，電源力把正電荷從低電位點（負極板）移到高電位點（正極板）反抗電場力所做的功與被移動電荷的電量的比，叫做電源的電動勢。用公式表示為式中W——電源力移動正電荷做的功，單位是焦耳，符號為J；q——電源力移動的電荷量，單位是庫倫，符號為C；E——電源電動勢，單位是伏特，符號為V。電源內(nèi)部電源力的方向由負極指向正極，因此，電源電動勢的方向規(guī)定為由電源的負極（低電位點）指向正極（高電位點）。4.電動勢與電壓的區(qū)別（1）電動勢與電壓具有不同的物理意義。電動勢是衡量電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能這一本領(lǐng)的物理量，表示非電場力（外力）做功的本領(lǐng)；而電壓是衡量電路把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能這一本領(lǐng)的物理量，表示電場力做功的本領(lǐng)。（2）對于一個電源來說，既有電動勢又有電壓，但電動勢只存在于電源內(nèi)部。電動勢的大小決定于電源本身，與電源材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與外電路的負載無關(guān)。電源的電動勢在數(shù)值上等于電源兩端的開路電壓，即電源不接負載時的電壓。（3）電動勢與電壓的方向相反。電動勢是從低電位指向高電位，即電位升高的方向；而電壓是從高電位指向低電位，即電位降低的方向。重要提示：在電源外部的電路中，電流從高電位點流向低電位點；在電源內(nèi)部，電流則從負極流向正極。電動勢與電壓的方向相反。電功電流將電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量的過程所做的功，稱為電功，用字母W表示，單位為焦耳，簡稱焦，用符號J表示，用公式表示為QUOTE式中：U——電路兩端的電壓；I——電路中的電流；t——通電時間。在生活中，經(jīng)常會用到另一個表示電功的單位千瓦·時（kW·h），俗稱度，它和焦[耳]的換算關(guān)系為6.電功率單位時間內(nèi)電流所做的功稱為電功率。其中，單位時間為秒（s），所做的功就是指電功。電功率用大寫英文字母P表示，單位為瓦特，簡稱瓦，用符號W表示，它是描述電流做功快慢程度的物理量，用公式表示為即QUOTE式中：P——負載消耗的電功率，單位是瓦，符號為W；U——電路兩端的電壓；I——電路中的電流。其他常用的電功率單位還有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等，它們之間的換算關(guān)系為QUOTE〔例1-3〕（1）房間內(nèi)有一個40W的節(jié)能燈，其工作一天（按8小時計算）消耗多少度電？（2）1度電可供1000W的空調(diào)工作多長時間？解：（1）根據(jù)電功率計算公式，40W節(jié)能燈工作一天消耗的電能為（2）1度電等于1kW·h,其可供1000W的空調(diào)工作的時間為〔例1-4〕手機充電器的輸出電壓為5V，輸出電流為1A，則手機充電器的輸出功率是多少？解：根據(jù)功率計算公式，手機充電器的輸出功率為四、練習與檢測1．在電源內(nèi)部，電源力做了１２Ｊ的功，將８Ｃ電荷量的正電荷由負極移到正極，則電源的電動勢是Ｖ，若要將１２Ｃ的電荷由負極移到正極，則電源力需做Ｊ的功。2．額定功率為１２００Ｗ的電熱水器，在２２０Ｖ額定電壓下使用，５分鐘產(chǎn)生Ｊ的熱量。五、小結(jié)1、電源、電場力、電動勢；2