資源簡介

《電學計算題專題復習》教學設計
【教學目標】：
通過分類剖析，由淺入深解析幾類熱點的電學綜合題，復習利用電能表、用電器銘牌計算實際電功率、多檔位電熱器等相關計算，培養學生解電學綜合題的能力。
【教學重點】：
理清電學綜合題的解題思路，學會判斷電熱器的高低檔位，從而正確應用公式解題。
【教學難點】：
根據題意合理應用電功率、效率等公式解題。
【課前準備】：
將幾種中考熱門的電學綜合題分類，從各地市中考真題中挑選相應知識點的簡單計算題和綜合題，循序漸進編成提綱，發到學生手中。
【教學過程】：
一、利用月考中錯誤率很高的問題引入本堂復習課。
投影展示：學生月考的最后一道電學綜合題
（題目）：某電熱設備專供大棚菜在冬季里供暖用，其額定電壓為220V。它正常工作一個完整的周期為20 min，分成三個階段：電阻絲制熱、電機送風和間歇階段，電熱器在額定電壓下工作時，電功率隨時間變化的關系如圖19所示。問：
（1）第10～15 min，設備處于吹風階段，電路的電流為多大？
（2）電熱器正常工作1h消耗的電能是多少？
（3）小紅用標有“1200 r/kW．h”字樣的電能表測量電熱器的實際
耗電情況，關閉所有用電器，當只有電熱器處于加熱階段，電能表轉
盤1 min內轉過了20轉。此時電路的實際電壓是多大？
電學綜合題作為壓軸題是物理考試的難點。這是物理月考計算題的最后一題，很多同學面對這樣的題目束手無策，特別是第三小步，得分率很低。今天，我們利用這節課來理一理電學綜合題的解法，上完課以后，大家再來看看這道題，看看能否把它解決。
(設計意圖：通過月考中大家記憶猶新的一道題，吸引學生的注意力，為進入復習課做鋪墊。)
一、基礎題復習。
類型一：利用電能表計算用電器的實際功率。
【例題1】小明家電能表的表盤上標有“1 600 imp/(kW h)”，表示每消耗1 kW h的電能，指示燈閃爍1 600次。斷開其他用電器，只讓電飯鍋單獨工作2 min，指示燈閃爍32次，此時電飯鍋的功率為 W。
解題思路：先根據計算用電器消耗的電能:w=n/N kw h，再計算實際功率:p=w/t
【練一練】(2016 廣東)某家庭電能表如右圖所示。若該家庭單獨讓空調工作，測得1 min內電能表轉盤轉了60轉，求：（1）空調消耗的電能；（2）空調的電功率。
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類型二：利用銘牌計算用電器的實際功率。
【例題2】一燈泡上標有“6V，4W”的字樣，若燈絲的電阻不變，當燈泡兩端的實際電壓為3V時，燈泡的實際功率是 。
解題思路：抓住電阻不變，先利用銘牌算電阻R，再計算實際功率P實。
（設計意圖：將復雜的綜合題拆解成簡單的計算題，讓學生由易到難建立信心，為下面講述綜合題打基礎。）
【綜合題】家用電器工作時往往達不到額定的電壓和功率．某同學在家中做了如下實驗：他首
先查看自己家的電能表，表上標有“3600r/kW·h”字樣；隨后他
關閉了家中所有用電器，只讓一只標有“220V、1210W”的電水壺盛滿水持續工作，與此同時，觀察到電能表轉盤3分鐘
轉過180圈．假設電水壺的電阻保持不變，求：
自動電熱水壺
型號 WL100F
電源 220V， 50Hz
額定功率 1100W
容量 1L
（1）電水壺的電阻；（2）電水壺工作時的實際電功率；（3）該同學家的實際電壓。
（設計意圖：為節省時間，由學生根據前面的復習來說這道綜合題的解題思路，提高課堂效率）
二、電熱器的相關計算。
類型一：電燒水的效率問題。
【例題3】（2016海南）一電熱水壺的銘牌上標有“220V，2000W”的字樣，在額定電壓下用它對質量是2Kg的水加熱，使水的溫度升高50℃，用時6min，則水吸收的熱量是 J，此過程中電熱水壺消耗的電能為 J，此電熱水壺的效率是 。
▲解題思路：套用公式算有用的部分 Q吸和總能量W；然后二者的比值就是效率η。
（設計意圖：通過本題，讓學生加深電加熱問題效率的分析）
【綜合題】（2016泉州）.小強買了一個自動電熱水壺，其銘牌如下表，小強將水壺裝滿水，加熱6min后把水燒開，水壺自動斷電。已知大氣壓為1個標準大氣壓，家庭電路電壓為220V，電熱水壺的電阻不變，水的初溫為20℃（c水=4.2×103J/（kg℃）。.求：
（1）這壺水吸收的熱量； （2）電熱水壺的熱效率；
（3）在用電高峰期，電路中的實際電壓降為198V時，電熱水壺的實際功率.。
（設計意圖：前后兩種類型題目小綜合，反復練習，消除學生的畏難情緒。）
類型二：多檔位電熱器的相關計算
▲解題思路：對于家庭電路，不同檔位時總電壓總是不變（220v），根據P總=U2/ R總可知，電路總電阻越小，總功率越大，用電器所處檔位就越高。
【例題4】(2016鄂州)某型號電飯煲有加熱和保溫功能，下圖甲所示為其內部電路原理圖，當開關S接觸點1時，該電飯煲處于______（填“保溫”或“加熱”）狀態。如圖乙是該電飯煲工作時電功率與時間的關系圖像，則圖中陰影部分面積表示的物理量是_______，其大小為______ _J。
（設計意圖：多檔位電熱器問題最關鍵就是如何確定檔位的高低，通過典型的中考題讓學生明確總電阻越小，用電器的檔位就越高）
【例題5】如圖是小林家里電熱水器的工作原理圖，兩根加熱管電阻相同。電熱水器功率有高、中、低三檔。當S1斷開，S2接b時，功率為低檔，功率大小為1000W；當S1閉合，S2接b時，功率為 檔，功率大小為 W；當S1閉合，S2接a時，功率為 檔，功率大小為 W。
▲解題思路：畫三種情況的等效電路圖，確定總電阻大小。
（設計意圖：通過畫等效電路圖，讓學生明晰檔位最多只有串聯、并聯、單個電阻三種情況，對這類問題加深印象）
【練一練】（2016泉州）如圖1所示是某型號電熱加濕器的原理圖，如表為其部分技術參數。R1、R2為發熱電阻，且R2=3R1，S為旋轉型開關，1、2、3、4為觸點，通過旋轉開關S可
額定電壓 220V
高檔發熱功率 400W
水箱容積 3L
適用面積 20～40m2
實現“關”、“低檔”、“高檔”之間的轉換（低檔為小功率加熱，高檔為大功率加熱）。（1）加濕器需在高檔加熱，開關S應旋轉至觸點
（選填：“1、2”、“2、3”或“3、4”）位置；
（2）電阻R1的阻值；
（3）加濕器處于低檔位置時的發熱功率；
（4）如圖2所示是某次使用加濕器工作30min的圖象，請計算加濕器消耗的總電能。
（設計意圖：通過中考真題的練習，讓學生鞏固學生所學知識，教會學生解題方法，培養學生解這類問題的能力。）
回顧今天電學計算題的解題方法：
1、認真審題，熟記電功、電功率、效率的公式，理解圖表信息類問題中圖和表的含義，通過理解題意找準解題思路是解決電學計算題的關鍵。（2）找關系：針對題目內容綜合分析，確定解決問題的方法，選擇適合的規律和公式，找準相關物理量之間的關系；（3）列出表達式：根據公式或規律列出相應的表達式，并推導出待求物理量的計算式；（4）代入數據求解：把所用到的已知物理量的單位統后，把已知量的數據代入計算式中，通過正確運算，得出答案。
四、課后作業： 完成提綱最后兩道相類似的習題。
圖19

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