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1、探究焦耳定律课题154探究焦耳定律课型新授课教学目标.知识与技能:知道电流的热效应,知道导体产生的热与电阻的关系,知道电热器发热原理及控制2。过程与方法:使学生初步掌握“提出问题猜想设计设计实验实验分析论证应用的探究环节。3。情感态度与价值观具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理,乐于制作、观察、实验。重点理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用难点能区分电功与电热。教 学 内 容教学提要学法指导时间安排提问安排引入新课提问: (1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么? (2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么? 学生回答:发烫。是电
2、流的热效应。新课教学一、探究通电导体产生的热量与哪些因素有关介绍实验装置,在两个相同的烧瓶中装等量煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,温度计的示数就会增大,电流产生的热量越多,煤油温度越高。温度计的示数就会越大,就可以比较电流产生的热量.2.三种情况: 第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较小,乙瓶中的煤油温度升得高。表明:电阻越大,电流产生的热量越多 第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶
3、前后两次煤油升高的温度,第二次煤油上升得温度高,表明:电流越大,电流产生的热量越多。第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油温度上升越高,表明:通电时间越长,电流产生的热量越多。3.总结在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多;在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多; 在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。二、焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量的实验于184年最先精确地确定电流流过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律可以用下面的公式表示:=I2Rt公式中的电流的
4、单位要用安培(A),电阻的单位要用欧姆(),通过的时间t的单位要用秒(),这样,热量Q的单位就是焦耳(J)注意:电功与电热的区别! 例题 一根60的电阻丝接在3V的电流上,在5in内共产生多少热量。 解: I=/R=36V/00.A QI2Rt=(0。6)630s6480J 在一定的条件下,根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式,如果电流通过导体时,其电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么,电流产生的热量Q就等于电流做的功,即Q=W。 W=UI,根据欧姆定律UIR推导出焦耳定律Q=It.讨论:电热与电阻的关系当电流相等时,由WUIt和
5、=得W=I2R结论:当电流与通电时间一定时,电热与电阻成正比当电压相等时,由WI和=U/得Q=t结论:当电压与通电时间一定时,电热与电阻成反比三、电流热效应的应用与控制 1.纯电阻电路就是指电流通过的电路中的所有的导体,电流所做的功全部转化为内能。这样的电路叫做纯电阻电路. 2。 电热器就是一个纯电阻电路,人们利用它来作加热的设备:例如: 电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉都是电热器. 电热器重要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的,电流通过电阻丝发出热量电热器清洁卫生,没有环境污染;热效率高;有的还可以方便地控制和调节温度等优点. 例如:电褥、电烘箱;家
6、禽电热孵卵器,引发炸药的电热装置乃至高空飞行服里的电热保温装置,都是电热器,它们有不同的构造和用途,但原理都一样 。防止电热的危害 在电动机里,电流所做的功主要用来做机械功,但电流通过电动机里的电阻也会要产生热量(这样的电路我们叫它非纯电阻电路),会使导线温度升高,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,这就需要考虑散热,还要加快散热,有的电动机里随电动机转动装有风扇,就是为了迅速散热.收音机、电视机等用电器也都是考虑散热,它们的机壳上都有散热孔。教学后记本节课紧紧围绕以实验为载体,以科学探究为主线,在教师引导下加强组内同学间的合作、讨论和交流,加强师生间相互反馈,以问题和小组交流贯穿教学的始终,不断提出新问题,不断解决新问题在课堂教学过程中提倡学生敢于动手、勤于动手,要多动脑,对实验中看到的现象和学习中遇到的问题,要多问些为什么?突破知识本位的思想,着力培养学生的科学研究的方法和能力。并且联系社会与生活,试着用科学知识解释看到的现象,在日常生活中找到所学知识的应用,想一想科学技术给我们的社会带来了哪些好处?同时又带来什么社会问题?应该怎样解决?力争使自己的教学富有时代气息,突出科技、技术、环境和社会三大主题,增强学生的社会责任感和时代紧迫感。