四、让学生动手实验,观察现象,记录数据,数据处理,分析数据, 得出电功和电热之间辩证的关系。
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教师介绍实验二,研究电功与电热关系的实验电路图与电路如何连接提出实验电路连接的要求与注意事项。
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教师说明研究两种情况下:小型电动机不转动与转动,电流、电压物理量的测量。
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教师指导学生连接电路,实验数据记录(表格课前教师设计好,如表
2)
表 2.小型电动机线圈电阻 R=2.5 欧
电动机 |
次 |
电压 U |
电流 I |
IR |
电功 |
电热 |
结论 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
状态 |
(伏) |
(安) |
伏 |
W=UIt |
Q=I2 Rt |
||
不转动 |
1 |
1.50 |
0.60 |
1.50 |
0.9 |
0.9 |
① U=IP ② W=Q ③电能→内能 |
2 |
2.0 |
0.80 |
2.0 |
1.6 |
1.6 |
||
转动 |
1 |
3.0 |
0.40 |
1.0 |
1.2 |
0.4 |
① U > IR ② W > Q |
2 |
3.5 |
0.20 |
0.5 |
0.7 |
0.1 |
③电能→内能+机械能 |
注:t 取单位时间
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学生分组实验,记录,整理实验数据,分析实验结果。教师指导,启发,点拔思维。
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教师挑选一组学生实验数据,投影在幻灯机的屏幕上。(见表 2 记录数据)
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师生共同讨论实验结果。
(l)分析电动机在不转动的情况下,电动机两端电压的测值 U 和 IR 计算值相等,这说明什么?
教师启发,学生回答,教师小结:
电动机不转动情况下,其线圈电阻为纯电阻,此电路为纯电阻电路。
可见,纯电阻电路满足:
①U=IR;
②W=Q,即电功=电热
(2)分析电动机转动的情况下,电动机两端电压测量值 U 大于 IR 乘积, 这说明了什么?
教师启发,学生回答,教师小结:
转动的电动机线圈属于非纯电阻,此电路为非纯电阻电路。可见,非纯电阻电路:
①U>IR,②W>Q,即电功>电热