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《焦耳定律》教案

時(shí)間:2022-12-11 10:14:50 教案 我要投稿

《焦耳定律》教案(精選12篇)

  作為一名默默奉獻的教育工作者,總不可避免地需要編寫(xiě)教案,通過(guò)教案準備可以更好地根據具體情況對教學(xué)進(jìn)程做適當的必要的調整。那么寫(xiě)教案需要注意哪些問(wèn)題呢?下面是小編為大家收集的《焦耳定律》教案,希望對大家有所幫助。

《焦耳定律》教案(精選12篇)

  《焦耳定律》教案 篇1

 。ㄒ唬┙虒W(xué)目的

  1.知道電流的熱效應。

  2.在觀(guān)察實(shí)驗的基礎上引出焦耳定律。

  3.理解焦耳定律的內容、公式、單位及其運用。

 。ǘ┙叹

  如圖的實(shí)驗裝置一套(比課本上圖9梍7的實(shí)驗裝置多用一個(gè)乙瓶和一塊電流表)。

 。ㄈ┙虒W(xué)過(guò)程

  1.引入新課問(wèn):

  1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺(jué)?為什么?

  2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動(dòng)機部分有什么感覺(jué)?為什么?學(xué)生回答:發(fā)燙。是電流的熱效應。

  再通過(guò)課本本節開(kāi)始的“?”和圖1,引入新課。

  2.進(jìn)行新課:

 、俳榻B如圖1的實(shí)驗裝置,告訴學(xué)生RA>RB,RB=RC,通電后,IA=IB,IB<IC(從電流表的示數可知道I的數值)。

 、趩(wèn):該實(shí)驗的目的是什么?(研究電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān))

 、蹎(wèn):該實(shí)驗的原理是什么?觀(guān)察什么?向學(xué)生講述:當電流通過(guò)電阻絲A、B、C時(shí),電流產(chǎn)生的熱量就使三個(gè)瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹,瓶塞上面原來(lái)一樣高的液柱就會(huì )逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多,液面就會(huì )上升得越高。我們可以通過(guò)三個(gè)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。

 、芙處熝菔緦(shí)驗,記錄下在同一時(shí)刻三管中煤油液面的高低情況:hC>hA>hB。

 、莘治觯

  問(wèn):比較A、B兩瓶,什么相同?(I、t相同),什么不同?(R不同,RA>RB;玻璃管中煤油上升的高度不同,hA>hB)說(shuō)明什么?

  引導學(xué)生回答:在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

  問(wèn):比較B、C兩瓶,同上問(wèn)(略)。

  引導學(xué)生回答:在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,教師指出;進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。

  問(wèn):上述實(shí)驗中,若通電時(shí)間越長(cháng),瓶中煤油上升得將會(huì )怎樣?(學(xué)生答;越高)引導學(xué)生回答:在通電電流和電阻相同的條件下,通電時(shí)間越長(cháng),電流產(chǎn)生的熱量越多。

 。2)師生共同歸納,教師指出,英國物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗,總結出焦耳定律。

 、賰热荩弘娏魍ㄟ^(guò)導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。

 、诠剑篞梍I2Rt。③單位:

  I一安,R一歐,t一秒,Q一焦。注意:焦耳定律是實(shí)驗定律,在此可向學(xué)生講一些焦耳的故事,以激發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習,不怕困難,勇于攀登的精神。

 。

  3)根據電功公式和歐姆定律推導焦耳定律。若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即Q梍W,又∵W=UIt,根據歐姆定律U=IR,∴Q=W=UIt=I2Rt開(kāi)

 。4)指出:

  焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算,對只存在電

 。5)例題:

  例2:某導體的電阻是2歐。當1安的電流通過(guò)時(shí),l分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦?

  例3:一只“220V45W”的電烙鐵,在額定電壓下使用,每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?你能用幾種方法解此題?

 。6)討論:(先由學(xué)生說(shuō),然后在教師的引導下進(jìn)行歸納)

 、僬n文前面“?”中的為什么“覺(jué)察不出和燈相連的電線(xiàn)發(fā)熱”。

  分析:因為電線(xiàn)和燈串聯(lián),通過(guò)它們的電流是一樣大,又因為燈的電阻比電線(xiàn)的大得多,所以根據焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同時(shí)間內電流通過(guò)燈產(chǎn)生的熱量比通過(guò)電線(xiàn)產(chǎn)生的熱量大得多。因此,燈泡熱量發(fā)光,而電線(xiàn)卻感覺(jué)不到熱。

 、谡n文前面“?”中的和電爐相連的電線(xiàn)為什么顯著(zhù)發(fā)熱?

  分析:照明電路的電壓是一定的,由P=UI可知,電路中接入大功率電爐時(shí),通過(guò)的電流大,在電線(xiàn)的電阻相同的情況下,跟電爐相連的電線(xiàn)中通過(guò)的電流比跟燈泡相連的電線(xiàn)中通過(guò)的電流大得多。所以根據焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同的時(shí)間內,電流通過(guò)跟電爐相連的電線(xiàn)產(chǎn)生的熱量比通過(guò)跟燈泡相連的電線(xiàn)產(chǎn)生的熱量大得多。因此跟電爐相連的電線(xiàn)顯著(zhù)發(fā)熱,有可能燒壞它的絕緣皮,甚至引起火災。

 、塾懻撜n本本節中的“想想議議”,讓學(xué)生自己說(shuō)。

  討論小結:應用公式解釋判斷問(wèn)題時(shí),必須注意條件。

  3.小結:略。

 。ㄋ模┱f(shuō)明

  1.研究焦耳定律的實(shí)驗是把課本上的1、2兩次實(shí)驗同時(shí)進(jìn)行。閉合開(kāi)關(guān)后,讓學(xué)生同時(shí)觀(guān)察三個(gè)瓶里玻璃管中煤油液面升高的情況(在課前就把實(shí)驗電路連接好),這樣,可以把更多的時(shí)間花在分析實(shí)驗,引出焦耳定律及運用焦耳定律上。

  2.Q=W只對純電阻電路(如燈泡、電爐等)適用,對非純電阻電路(如含電動(dòng)機的電路)不適用,這一點(diǎn)要向學(xué)生交待清楚。

  《焦耳定律》教案 篇2

  一、教學(xué)目標:

  1、知識和技能目標:知道電流的熱效應,理解焦耳定律的內容、公式及其運用,知道電熱器的原理及構造。

  2、過(guò)程與方法目標:要求學(xué)生能從感知事物→提出問(wèn)題→自己設計→動(dòng)手動(dòng)腦探究科學(xué)規律中體會(huì )科學(xué)研究的方法,學(xué)會(huì )科學(xué)探究、知識遷移的方法,培養學(xué)生的科學(xué)研究的能力。

  3、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標:激發(fā)和培養學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng )新的思想和精神,培養學(xué)生的辯證唯物主義精神,滲透實(shí)事求是和科學(xué)獻身教育,激勵學(xué)生努力學(xué)習。

  二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

  如何引導學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究;如何使學(xué)生在科學(xué)探究中掌握科學(xué)研究的方法,培養科學(xué)研究的能力。

  三、教法與學(xué)法

  將學(xué)生分組,以小組為單位進(jìn)行教師引導下的科學(xué)探究,加強組內同學(xué)間的合作、討論和交流,加強師生間相互反饋,以問(wèn)題和小組交流貫穿教學(xué)的始終,不斷提出新問(wèn)題,不斷解決新問(wèn)題。開(kāi)學(xué)時(shí)就將學(xué)生4人一組分組,分組時(shí)男女生分開(kāi)后,自由組合,便于討論與交流,隨著(zhù)學(xué)習的深入,可適當調整小組成員,每個(gè)組至少有一個(gè)好的同學(xué)能起到小老師的作用,帶領(lǐng)小組同學(xué)開(kāi)展自主式學(xué)習。

  四、教具與學(xué)具

  學(xué)生用:鐵架臺、學(xué)生電源、大號試管和溫度計各三支、導線(xiàn)若干、量筒、煤油、電阻絲(5、10、10歐各一根,教師課前用電爐絲截取并焊好導線(xiàn))。每小組一套。

  教師用:與學(xué)生的基本相同,溫度計改用數字的,另加各種電熱器(電爐、電飯鍋、白熾燈、電風(fēng)扇等)、多媒體課件及教學(xué)平臺。

  五、探究實(shí)驗:

  研究通電導體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系。

  六、教學(xué)活動(dòng)實(shí)錄(部分):

 。ㄒ唬⿲胄抡n

  師:(教師出示電飯鍋,白熾燈、電風(fēng)扇)這幾種電器各有什么功能?

  生:煮飯、照明、吹風(fēng)。

  師:這些電器雖然功能不同,有沒(méi)有共同點(diǎn)?

 。▽W(xué)生小組討論,請三位同學(xué)上來(lái)各拿一個(gè)電器,同時(shí)通電實(shí)驗1分鐘,并請他們觸摸電器和電扇的電動(dòng)機部分)

 。ǚ步處熖岢鰡(wèn)題,教師留有一定的時(shí)間,讓學(xué)生同桌或四人小組討論)

  生:它們工作時(shí)都會(huì )發(fā)熱。

  師:對!電流通過(guò)任何電器或導體,電器和導體都會(huì )發(fā)熱,這種現象叫電流熱效應。(教師

  板書(shū):電流熱效應)

  師:這種現象中能量是怎樣轉化的?

  生:電能轉化為內能。(教師板書(shū):電能轉化為內能)

  師:它們產(chǎn)生的熱量有什么不同?

  生:(學(xué)生討論后)它們產(chǎn)生的熱量有多有少。

 。ㄔ趯W(xué)生心里自然產(chǎn)生了“產(chǎn)生熱量有多少?”這個(gè)問(wèn)題。)

  【點(diǎn)評】根據學(xué)生的日常生活創(chuàng )設問(wèn)題情景,提出問(wèn)題,建立問(wèn)題期待,能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習的動(dòng)機。

 。ǘ┛茖W(xué)探究焦耳定律:

  師:既然電流通過(guò)用電器產(chǎn)生的熱量不同,同學(xué)們會(huì )想到什么問(wèn)題?

 。▽W(xué)生議論紛紛,舉手發(fā)言,教師引導 )

  生:電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?(學(xué)生自己提出問(wèn)題)

  師:你們覺(jué)得與什么因素有關(guān)?(引導學(xué)生去猜想)

 。▽W(xué)生議論紛紛,舉手發(fā)言,教師引導 )

  生:可能與電壓、電流、電阻、時(shí)間或其它等等因素有關(guān)。(學(xué)生猜想)

  師:同學(xué)們討論很熱烈!猜想對不對呢?(引導學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗研究)

  生:我們用實(shí)驗來(lái)驗證。ㄍㄟ^(guò)平時(shí)的教學(xué),學(xué)生都明白:實(shí)踐是檢驗真理的唯一標準,任何問(wèn)題都要由實(shí)驗事實(shí)來(lái)評判)

  【點(diǎn)評】各種研究問(wèn)題和教學(xué)活動(dòng)都是由學(xué)生自己提出來(lái)的,而不是教師強加的,充分體現學(xué)生的主體作用,學(xué)生充滿(mǎn)興趣和動(dòng)力去解決自己發(fā)現的問(wèn)題。

  師:好!下面就請你們以小組為單位設計實(shí)驗方案(學(xué)生設計實(shí)驗)

 。▽W(xué)生小組討論,討論時(shí)間可以長(cháng)一點(diǎn))

  【點(diǎn)評】教師開(kāi)始不要給任何提示,以免禁錮了學(xué)生的思維,讓學(xué)生放開(kāi)思維去思考,培養學(xué)生開(kāi)放型思維能力。

  師:哪個(gè)小組匯報一下你們設計的實(shí)驗方案?

 。▽W(xué)生七嘴八舌,但真能設計完整方案的不多,此時(shí)需要教師的引導)

  師:你們說(shuō)說(shuō)做這個(gè)實(shí)驗首先要解決一些什么問(wèn)題?(教師引導學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)驗設計) 生:熱量的多少如何用實(shí)驗展示出來(lái)?

  生:如何用實(shí)驗來(lái)驗證熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系。

  生:用什么樣的電路去實(shí)驗。

  生:

  師:大家想想在前面的學(xué)習中有沒(méi)有可以體現熱量多少的辦法?

  生:(學(xué)生討論并發(fā)言)有熱脹冷縮比較熱量法,測溫度比較熱量法等等。

  師:請××同學(xué)談?wù)勀銈兊姆椒ā?/p>

  生:我們利用熱脹冷縮的辦法:找兩個(gè)相同的燒瓶??

  師:很好!因為要進(jìn)行比較,一定要條件相同,所以要用相同的燒瓶??其他小組還有什么方法?

  【點(diǎn)評】滲透科學(xué)的比較方法:條件相同。

  生:可以將上述燒瓶中的空氣膨脹換成液體(水或煤油)

  師:也很好!測溫度比較熱量法呢?

  生:可以直接用溫度計去測量升高的溫度,質(zhì)量相等的煤油溫度升高越多,吸熱越多?? 師:××同學(xué)說(shuō)得很好!只是上述前幾種方法是定性討論方法,只能說(shuō)明多少關(guān)系,最后這種方法是從定量的角度去考慮的,我們今天就采用他說(shuō)的這種實(shí)驗方法,好嗎?

  【點(diǎn)評】滲透教學(xué)民主的觀(guān)念。

  師:現在再來(lái)看看如何用實(shí)驗來(lái)驗證熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系。大家想想:在前面的學(xué)習中,經(jīng)常學(xué)到某個(gè)物理量由幾個(gè)物理量決定,當討論它與其中一個(gè)量的關(guān)系時(shí),要使另外的量相同或不變。這是什么方法?

  生:這是控制變量法。

  【點(diǎn)評】再次滲透科學(xué)的比較方法和控制變量法:條件相同。

  師:因此我們可以將上述問(wèn)題分解成三個(gè)問(wèn)題來(lái)研究?分解成哪三個(gè)問(wèn)題?

  生:熱量與電流,熱量與電阻,熱量與時(shí)間三個(gè)關(guān)系問(wèn)題。

  師:如何用實(shí)驗研究熱量與電阻的關(guān)系?

  生:將兩個(gè)不同的電阻通以相同的電流(可以串聯(lián)),比較兩個(gè)電阻在相同的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量。

  師:如何用實(shí)驗研究熱量與電流的關(guān)系?

  生;將兩個(gè)相同的電阻通以不同的電流(可以并聯(lián)),比較兩個(gè)電阻在相同的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量。

  師:如何用實(shí)驗研究熱量與時(shí)間的關(guān)系?

  生:選擇任意一個(gè)電阻,不斷通電,觀(guān)察溫度是否隨通電時(shí)間不斷升高。

  師:綜合大家的意見(jiàn),我們要做三次實(shí)驗,花的時(shí)間太長(cháng)。為了節省實(shí)驗時(shí)間,能否將上述三次實(shí)驗合并為一次實(shí)驗?看哪個(gè)小組最先設計好實(shí)驗電路。

 。▽W(xué)生小組討論,畫(huà)出初步的實(shí)驗電路圖,不一定每個(gè)小組都對,教師用投影儀展示某組設計的實(shí)驗電路圖,并請該組代表講述設計思路)

  生:

 。ㄓ枚嗝襟w教學(xué)平臺展示探究過(guò)程中的問(wèn)題流程圖,如右圖所示。教師結合該圖,小結一下同學(xué)們設計實(shí)驗的過(guò)程,并統一認識和完善實(shí)驗電路)

  【點(diǎn)評】通過(guò)上述引導和展示圖例,教會(huì )學(xué)生學(xué)會(huì )分解問(wèn)題和合并問(wèn)題,學(xué)會(huì )逐步解決問(wèn)題的方法,提高解決問(wèn)題的能力。另外也提倡了開(kāi)放性思維、多種解決方案。

  師:請同學(xué)們按照上述我們設計的實(shí)驗方案開(kāi)始實(shí)驗。

  說(shuō)明:學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗操作并記錄有關(guān)實(shí)驗數據,教師隨時(shí)指導實(shí)驗。(進(jìn)行實(shí)驗)

  實(shí)驗記錄:煤油的初溫:T0=____。

  煤油的末溫:T1=____,T2=____,T3=____(三個(gè)末溫應為同時(shí)的溫度)。

 。ń處熝惨暩鱾(gè)小組,有選擇地將某個(gè)小組的實(shí)驗數據用投影儀展示出來(lái),并請該組同學(xué)將數據轉換成下表內容)

  師:其它小組實(shí)驗數據雖然與這不同,但都與這個(gè)數據差不多,可以看出其中的規律。哪個(gè)同學(xué)說(shuō)一下,你從這數據中看出了什么?(數據分析,歸納總結)

  生:(學(xué)生可能說(shuō)不準確,但大體的意思肯定能說(shuō)得出來(lái))。

  師:××同學(xué)發(fā)現了一個(gè)規律,我們不妨把這個(gè)規律稱(chēng)為××定律。大家鼓掌祝賀他。其實(shí)這個(gè)定律早在很多年前,物理學(xué)家焦耳就是按照剛才大家的研究方法,實(shí)驗研究了很多年才得出的,因此這個(gè)定律也叫焦耳定律。

 。ń處熡媒虒W(xué)平臺投影焦耳定律的內容、公式、單位等)

  說(shuō)明:在現實(shí)中學(xué)實(shí)驗條件下,該實(shí)驗能夠得出較準確的數量關(guān)系。

  【點(diǎn)評】開(kāi)展成功與激勵教育,另外強調了我們的研究方法與物理學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方法一樣,潛意識地使學(xué)生認同科學(xué)探究的方法。

  師:有的同學(xué)會(huì )問(wèn):我們一節課就能把這個(gè)規律研究出來(lái),而焦耳要用好多年才能研究出來(lái),是不是他有點(diǎn)問(wèn)題?這里面有幾個(gè)方面的問(wèn)題:

  第一:那時(shí)的實(shí)驗條件不夠好;

  第二:缺少必要的指導老師,因為在他之前沒(méi)有任何人研究和知道這個(gè)問(wèn)題;

  第三:缺少與其他科學(xué)家的合作與交流,基本上是一個(gè)人關(guān)門(mén)在家研究,要走很多彎路。而我們有老師指導和小組交流合作,集體的智慧是無(wú)窮的;

  第四:很重要的一點(diǎn)就是實(shí)驗要精確,實(shí)驗數據沒(méi)有什么誤差,誤差大了就得重新做,不然就不叫規律了。焦耳就是在實(shí)驗條件簡(jiǎn)陋的情況下,重復實(shí)驗了幾千次,直至實(shí)驗很精確了才得出了焦耳定律。

  師:請問(wèn)你們哪個(gè)小組的實(shí)驗沒(méi)有什么誤差?

  生:有較大誤差。

  【點(diǎn)評】通過(guò)對焦耳的故事介紹,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神和實(shí)事求是精神的教育,并培養學(xué)生的科學(xué)獻身精神,激勵學(xué)生勤奮學(xué)習。同時(shí)也告訴了學(xué)生在科學(xué)研究中合作與交流的重要,還為下面的評估作了鋪墊。

  師:能不能找一找誤差的原因和改進(jìn)的辦法?(對實(shí)驗探究的評估)

  生:(學(xué)生討論后發(fā)言)有熱量的散失,試管外面包隔熱材料。

  生:有可能這電阻絲的電阻不準確,可換用阻值準確的電阻絲。

  生:溫度計讀數不同時(shí),盡量同時(shí)讀數。

  生:三支試管中的煤油質(zhì)量有誤差,最好用天平準確測量。

  生:溫度計本身不標準,應事先選擇標準的三個(gè)溫度計。

  生:

  師:同學(xué)們分析得很好!從這里也可以告訴我們以后進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗研究時(shí),不僅要做好誤差分析,更應該在設計實(shí)驗和實(shí)驗操作中時(shí)刻考慮到怎樣才能減小實(shí)驗誤差,這樣才能更好地得出規律出來(lái)。

  【點(diǎn)評】評估過(guò)程也是對學(xué)生進(jìn)行思維訓練的過(guò)程,同時(shí)也使學(xué)生認識到評估的重要性。

 。ㄈ┳詫W(xué)訓練

  學(xué)生自己閱讀課本上的例題,借此訓練學(xué)生的自學(xué)能力。

  【點(diǎn)評】該例題不難,課本上解題過(guò)程很清楚,學(xué)生自己看得懂。學(xué)生自己能學(xué)的東西要放手讓學(xué)生自己去獲取,沒(méi)有必要加進(jìn)教師這一中間環(huán)節,逐漸培養學(xué)生的自己學(xué)習的能力。

 。ㄋ模┙涣髋c思考

  用投影儀將下面問(wèn)題投影出來(lái),請同學(xué)們互相交流看法。

  1、焦耳定律中有這樣一句話(huà):“電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量??跟導體的電阻成正比??”,小李想:如果要電爐在一定時(shí)間里多放出熱量,應當增大電阻絲的電阻。他的想法對嗎?為什么?

  2、電風(fēng)扇通電會(huì )發(fā)熱,這些熱量是人們希望得到的嗎?電風(fēng)扇的能量轉化形式怎樣?能否想點(diǎn)辦法減少電風(fēng)扇的能量散失?

  【點(diǎn)評】第一題是檢查學(xué)生對焦耳定律和科學(xué)比較方法的理解,第二題是回應開(kāi)頭,并且讓學(xué)生思考電熱與電功的區別。

 。ㄎ澹┬〗Y及布置作業(yè)

  用投影儀將教學(xué)流程圖投射出來(lái),結合該圖重點(diǎn)小結一下上述科學(xué)探究的步驟和方法。

  【點(diǎn)評】每節課都這樣,同學(xué)們就逐漸掌握了科學(xué)探究的步驟和方法,潛移默化地學(xué)會(huì )了科學(xué)探究。

  布置作業(yè):將上述思考題作為作業(yè),做在作業(yè)本上,待老師閱后保存在自己的學(xué)習檔案袋里。

  【點(diǎn)評】學(xué)生的作業(yè)不能總是算過(guò)來(lái)算過(guò)去,經(jīng)常給學(xué)生布置一些文字型和開(kāi)放型作業(yè)可以更全面促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。同時(shí),利用所學(xué)的科學(xué)知識與社會(huì )、生活相聯(lián)系,用科學(xué)知識去解釋現象,在日常生活中找到所學(xué)知識的應用,培養學(xué)生的創(chuàng )新意識。

  《焦耳定律》教案 篇3

  1.教學(xué)目標

  1.知道電流的熱效應。

  2.知道焦耳定律。

  3.知道利用和防止電熱的場(chǎng)合和方法。

  2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

  通過(guò)實(shí)驗探究電流熱效應跟哪些因素有關(guān)。

  3.教學(xué)用具

  4.標簽

  教學(xué)過(guò)程

  一、引入新課

  播放視頻:電爐燒水電熱取暖器電熨斗

 。蹘煟葸@些用電器工作時(shí)有一個(gè)什么共同特點(diǎn)?

 。凵荻家碾娔。

 。凵荻紩(huì )產(chǎn)生熱。

 。蹘煟萃瑢W(xué)們根據自己的生活經(jīng)驗,一定能舉出許多電流通過(guò)導體時(shí),導體會(huì )發(fā)熱的例子

  這種現象這叫電流的熱效應.

  板書(shū):電流的熱效應

 。蹘煟菰谇懊嬲n程小燈泡的發(fā)光實(shí)驗中,同學(xué)們曾有意地去觸摸過(guò)小燈泡,感覺(jué)小燈泡(同學(xué)們一起說(shuō))熱.有沒(méi)有同學(xué)觸摸過(guò)導線(xiàn),如小燈泡連接的導線(xiàn)熱不熱. [生]我摸過(guò),沒(méi)感覺(jué)到熱.

 。凵菸乙苍诩依锩^(guò)做飯的電飯鍋,飯都熟了,導線(xiàn)也沒(méi)感覺(jué)到熱.

 。蹘煟萃瑢W(xué)們有沒(méi)有考慮過(guò)這樣的問(wèn)題:導線(xiàn)和用電器中流過(guò)的電流相同嗎?

 。凵菹嗤.

 。蹘煟輰Ь(xiàn)和用電器中流過(guò)了相同的電流,用電器發(fā)熱而導線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱,這是為什么?今天同學(xué)們就來(lái)一起探討電流經(jīng)過(guò)用電器時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān).

  二、進(jìn)行新課

  電流的熱效應

 。巯胂胱鲎觯莘椒ㄒ唬

 。蹘煟輨偛盼覀円呀(jīng)知道了,電流的熱效應與電阻的關(guān)系了,那跟電流有什么關(guān)系呢?同學(xué)們能否設計出實(shí)驗來(lái)驗證呢?

 。凵萦懻摵蟮玫綄(shí)驗方案

 。蹚娬{]控制變量的重要。

 。垩菔荆軵49演示實(shí)驗

 。蹘煟葸@個(gè)實(shí)驗又說(shuō)明了什么問(wèn)題呢?

 。凵菰谕姇r(shí)間一定、電阻相同的情況下,通過(guò)電流越大,導體產(chǎn)生的熱量越多。 [師] 同學(xué)們再來(lái)思考一下,電流的熱效應還跟什么因素有關(guān)?

 。凵輹r(shí)間,比如電視機通電越久,機身就越熱。

 。蹘煟輨偛盼覀儚牡谝粋(gè)實(shí)驗也可以看到,銅絲或鎳鉻合金通電時(shí)間越久,煤油的溫度升高得越多,說(shuō)明產(chǎn)生的熱量也越多。

  焦耳定律

 。蹘煟輳膭偛诺膸讉(gè)實(shí)驗我們知道了電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟導體的電阻、電流和通電時(shí)間都有關(guān)系。其實(shí)早在1840年英國物理學(xué)家焦耳就精確地確定了它們的關(guān)系,得到了焦耳定律。

 。▽W(xué)生閱讀焦耳定律的內容)

  板書(shū):Q=I2Rt

  Q——熱量——焦耳(J).

  I——電流——安培(A)

  R——電阻——歐姆(Ω)

  t——時(shí)間——秒(s)

  引導學(xué)生利用電功率的表達式P=IU和歐姆定律推導出焦耳定律。

 。蹚娬{]在說(shuō)到兩個(gè)物理量“成正比”“成反比”的時(shí)候,一定要注意條件:關(guān)系式中其他物理量的大小不變.

 。弁队埃

  例題:某導體的電阻是2 Ω,通過(guò)2 A的電流時(shí),在1min內產(chǎn)生多少熱量?

 。ń處熞龑W(xué)生分析、演算、要求一名學(xué)生板演)

  解:由題知:R=2 Ω I=2 At=1min=60s

  Q=I2Rt =(2 A)2×2 Ω×60s =480J

 。ㄍ瑢W(xué)們在演算過(guò)程中,教師要提醒大家注意:代入計算的時(shí)候,要將電流的單位“A”一起平方 ,同時(shí)要注意單位的統一。)

 。蹘煟菸覀兺ㄟ^(guò)實(shí)驗、觀(guān)察、利用公式推導得出了電流熱效應跟什么因素有滾.同學(xué)們現在能不能回答本節開(kāi)始時(shí)的問(wèn)題?

 。凵輰Ь(xiàn)和用電器(電爐或電飯鍋或電燈)中通過(guò)的電流相同,但是導線(xiàn)的電阻較小,而那些電器的電阻較大,所以,那些電器發(fā)熱,而導線(xiàn)幾乎感覺(jué)不到熱.

 。蹘煟萆钪杏行╇姛嵛覀円,有些電熱我們是要防止的.

  三.電熱的利用和防止

 。蹘煟蓐P(guān)于電熱的利用,同學(xué)們已經(jīng)了解了許多,比如…

 。凵蓦娎予F、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐…

 。蹘煟萃瑢W(xué)們舉出的都是利用電來(lái)加熱的設備,都是常見(jiàn)的電熱器.

  出示電爐(可用投影儀投影放大)

 。蹘煟蓦姛崞鞯闹饕糠质前l(fā)熱體.同學(xué)們觀(guān)察電爐由什么組成?

 。凵葜饕菭t絲即電阻絲.

 。凵葸必須有爐盤(pán),電爐盤(pán)是絕緣材料做成的.

 。蹘煟輳膶(shí)際考慮,電爐絲應該有什么要求?

 。凵蓦姞t就是要靠電爐絲發(fā)熱的,所以爐絲的電阻應該很大.

 。凵轄t絲還應有較高的熔點(diǎn),這樣它在發(fā)熱時(shí)才不容易燒斷.

 。蹘煟萃瑢W(xué)們以電爐為例說(shuō)明發(fā)熱體是什么做的?

 。凵莅l(fā)熱體是由電阻(率)大,熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的.

 。úシ乓曨l:電熨斗開(kāi)殼看電熱體或出示“熱得快”、電飯鍋等電熱器,并能將電飯鍋、電熨斗的發(fā)熱板取出讓學(xué)生觀(guān)察,向學(xué)生說(shuō)明,其他的電熱器也都需要用電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導體作為發(fā)熱體)

 。蹘煟菸覀兞私饬穗姛崞,大家能不能說(shuō)說(shuō)使用電熱有什么好處?

 。凵蓦姛崆鍧嵭l生,沒(méi)有環(huán)境污染.

 。凵轃嵝矢,使用方便.

 。凵菽芊奖愕卣{節,如控制溫度,操作簡(jiǎn)單.

 。凵荨

 。蹘煟萃瑢W(xué)們知道了利用電熱的好處.但有些時(shí)候,有些地方的電熱我們是不需要的,還要設法防止.有關(guān)的內容,大家了解的有哪些呢?

 。凵蓦姍C使用過(guò)程中會(huì )發(fā)熱,如果連續使用時(shí)間過(guò)長(cháng),還會(huì )燒壞電機.

 。凵萦行⿲w上的絕緣材料會(huì )因溫度過(guò)高,使絕緣材料迅速老化,甚至燒壞. [生]電視機開(kāi)的時(shí)間長(cháng)了會(huì )發(fā)熱.電視機后蓋上有許多孔,就是為了能通風(fēng)散熱. [生]電腦中還裝有風(fēng)扇,也是為了散熱,減少電熱的危害.

 。凵堇蠋熡玫耐队皟x上也裝有小風(fēng)扇,也是為了快點(diǎn)散熱.

 。凵蒉r村抽水、磨面用的電動(dòng)機連續工作一段時(shí)間后要休息一會(huì ),等涼了再用,是為了防止電熱可能造成的危害.

  播放視頻:電動(dòng)機散熱窗或錄音機散熱窗,加深學(xué)生印象。

 。蹘煟萃瑢W(xué)們對電熱的危害及防止了解的還真不少.老師這兒有一份電器的說(shuō)明書(shū),請大家仔細閱讀,并分析說(shuō)明其中的道理.

 。弁队埃

  教師引導學(xué)生著(zhù)重注意以下內容:將電器置于通風(fēng)良好處;勿使電器淋雨或受潮,長(cháng)期不用的電器隔一段時(shí)間應該通電一次.

 。凵蓦娖鞴ぷ鲿r(shí),置于通風(fēng)良好的地方,是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產(chǎn)生的危害.

 。凵蓦娖髁苡昊虺睗駮(huì )降低絕緣性能,使電路工作失常,影響用電器的使用.長(cháng)期不用的電器隔一段時(shí)間要通電,是為了利用電熱來(lái)驅潮,是電熱的利用.

 。蹘煟萃瑢W(xué)們分析得很好,大家一起來(lái)小結本節內容.

  《焦耳定律》教案 篇4

  一、教材分析

  焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在電能和熱能轉換中的體現,本節在電學(xué)中是重要的概念之一。

  二、教學(xué)目標

  (一)知識與技能

  1、理解電功的概念,知道電功是指電場(chǎng)力對自由電荷所做的功,理解電功的公式,能進(jìn)行有關(guān)的計算。

  2、理解電功率的概念和公式,能進(jìn)行有關(guān)的計算。

  3、知道電功率和熱功率的區別和聯(lián)系。

  (二)過(guò)程與方法

  通過(guò)推導電功的計算公式和焦耳定律,培養學(xué)生的分析、推理能力。

  (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

  通過(guò)電能與其他形式能量的轉化和守恒,進(jìn)一步滲透辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)的教育。

  三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

  【教學(xué)重點(diǎn)】電功、電功率的概念、公式;焦耳定律、電熱功率的概念、公式。

  【教學(xué)難點(diǎn)】電功率和熱功率的區別和聯(lián)系。

  四、學(xué)情分析

  學(xué)生學(xué)好這節知識是非常必要的, A.重點(diǎn):理解電功和電功率和焦耳定律。B.難點(diǎn):幫助學(xué)生認識電流做功和電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱量之間的區別和聯(lián)系是本節的教學(xué)難點(diǎn),防止學(xué)生亂套用公式。C.關(guān)鍵:本節的教學(xué)關(guān)鍵是做好通電導體放出的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗。在得出了焦耳定律以后介紹焦耳定律公式及其在生活、生產(chǎn)上的應用

  五、教學(xué)方法

  等效法、類(lèi)比法、比較法、實(shí)驗法

  六、課前準備

  燈泡(36 V,18 W)、電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導線(xiàn)若干、投影儀、投影片、玩具小電機

  七、課時(shí)安排

  八、教學(xué)過(guò)程

  (一)預習檢查、總結疑惑

  (二)情景引入、展示目標

  教師:用電器通電后,可以將電能轉化成其他形式的能量,請同學(xué)們列舉生活中常用的用電器,并說(shuō)明其能量的轉化情況。

  學(xué)生:(1)電燈把電能轉化成內能和光能;

  (2)電爐把電能轉化成內能;

  (3)電動(dòng)機把電能轉化成機械能;

  (4)電解槽把電能轉化成化學(xué)能。

  教師:用電器把電能轉化成其他形式能的過(guò)程,就是電流做功的過(guò)程。電流做功的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)呢?本節課我們學(xué)習關(guān)于電功和電功率的知識。

  (三)合作探究、精講點(diǎn)播

  1、電功和電功率

  教師:請同學(xué)們思考下列問(wèn)題

  (1)電場(chǎng)力的功的定義式是什么?

  (2)電流的定義式是什么?

  學(xué)生:(1)電場(chǎng)力的功的定義式W=qU

  (2)電流的定義式I=

  教師:投影教材圖2.5-1(如圖所示)

  如圖所示,一段電路兩端的電壓為U,由于這段電路兩端有電勢差,電路中就有電場(chǎng)存在,電路中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng),形成電流I,在時(shí)間t內通過(guò)這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?

  學(xué)生:在時(shí)間t內,通過(guò)這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。

  教師:這相當于在時(shí)間t內將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個(gè)過(guò)程中,電場(chǎng)力做了多少功?

  學(xué)生:在這一過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功W=qU=IUt

  教師:在這段電路中電場(chǎng)力所做的功,也就是通常所說(shuō)的電流所做的功,簡(jiǎn)稱(chēng)電功。

  電功:

  (1)定義:在一段電路中電場(chǎng)力所做的功,就是電流所做的功,簡(jiǎn)稱(chēng)電功.

  (2)定義式:W=UIT

  教師:電功的定義式用語(yǔ)言如何表述?

  學(xué)生:電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U,電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積。

  教師:請同學(xué)們說(shuō)出電功的單位有哪些?

  學(xué)生:(1)在國際單位制中,電功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱(chēng)焦,符號是J.

  (2)電功的常用單位有:千瓦時(shí),俗稱(chēng)度,符號是kWh.

  教師:1 kWh的物理意義是什么?1 kWh等于多少焦?

  學(xué)生:1 kWh表示功率為1 kW的用電器正常工作1 h所消耗的電能。

  1 kWh=1000 W3600 s=3.6106 J

  說(shuō)明:使用電功的定義式計算時(shí),要注意電壓U的單位用V,電流I的單位用A,通電時(shí)間t的單位用s,求出的電功W的單位就是J。

  教師:在相同的時(shí)間里,電流通過(guò)不同用電器所做的功一般不同。例如,在相同時(shí)間里,

  電流通過(guò)電力機車(chē)的電動(dòng)機所做的功要顯著(zhù)大于通過(guò)電風(fēng)扇的電動(dòng)機所做的功。電流做功不僅有多少,而且還有快慢,為了描述電流做功的快慢,引入電功率的概念。

  (1)定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。

  (2)定義式:P= =IU

  (3)單位:瓦(W)、千瓦(kW)

  [說(shuō)明]電流做功的快慢與電流做功的多少不同。電流做功快,但做功不一定多;電流做功慢,但做功不一定少。

  教師:在力學(xué)中我們講功率時(shí)有平均功率和瞬時(shí)功率之分,電功率有無(wú)平均功率和瞬時(shí)功率之分呢?

  學(xué)生分組討論。

  師生共同總結:

  (1)利用P= 計算出的功率是時(shí)間t內的平均功率。

  (2)利用P=IU計算時(shí),若U是某一時(shí)刻的電壓,I是這一時(shí)刻的電流,則P=IU就是該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。

  教師:為什么課本沒(méi)提這一點(diǎn)呢?

  學(xué)生討論,教師啟發(fā)、引導:

  這一章我們研究的是恒定電流,用電器的構造一定,通過(guò)的電流為恒定電流,則用電器兩端的電壓必是定值,所以U和I的乘積P不隨時(shí)間變化,也就是說(shuō)瞬時(shí)功率與平均功率總是相等的,故沒(méi)有必要分什么平均功率和瞬時(shí)功率了。

  [說(shuō)明]利用電功率的公式P=IU計算時(shí),電壓U的單位用V,電流I的單位用A,電功率P的單位就是W。

  2、焦耳定律

  教師:電流做功,消耗的是電能。電能轉化為什么形式的能與電路中的電學(xué)元件有關(guān)。在純電阻元件中電能完全轉化成內能,于是導體發(fā)熱。

  設在一段電路中只有純電阻元件,其電阻為R,通過(guò)的電流為I,試計算在時(shí)間t內電流通過(guò)此電阻產(chǎn)生的熱量Q。

  學(xué)生:求解產(chǎn)生的熱量Q。

  解:據歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓U=IR

  在時(shí)間t內電場(chǎng)力對電阻元件所做的功為W=IUt=I2Rt

  由于電路中只有純電阻元件,故電流所做的功W等于電熱Q。

  產(chǎn)生的熱量為

  Q=I2Rt

  教師指出:這個(gè)關(guān)系最初是物理學(xué)家焦耳用實(shí)驗得到的,叫焦耳定律,同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)了。

  學(xué)生活動(dòng):總結熱功率的定義、定義式及單位。

  熱功率:

  (1)定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內發(fā)熱的功率叫做熱功率。

  (2)定義式:P熱= =I2R

  (3)單位:瓦(W)

  [演示實(shí)驗]研究電功率與熱功率的區別和聯(lián)系。

  (投影)實(shí)驗電路圖和實(shí)驗內容:

  取一個(gè)玩具小電機,其內阻R=1.0 ,把它接在如圖所示的電路中。

  (1)先夾住電動(dòng)機軸,閉合電鍵,電機不轉。調整滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數為0.50 V,記下電流表的示數,算出小電機消耗的電功率和熱功率,并加以比較。

  (2)再松開(kāi)夾子,使小電機轉動(dòng),調整滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數為2.0 V(此電壓為小電機的額定電壓),記下電流表的示數,算出小電機消耗的電功率和熱功率,并加以比較。

  [實(shí)驗結果]

  (1)電機不轉時(shí),U=0.50 V,I=0.50 A,

  P電=UI=0.500.50 W=0.25 W

  P熱=I2R=0.5021.0 W=0.25 W

  P電=P熱

  (2)電機轉動(dòng)時(shí),U=2.0 V,I=0.40 A,

  P電=UI=2.00.40 W=0.80 W

  P熱=I2R=0.4021.0 W=0.16 W

  P電P熱

  學(xué)生:分組討論上述實(shí)驗結果,總結電功率與熱功率的區別和聯(lián)系。

  師生共同活動(dòng):總結:

  (1)電功率與熱功率的區別

  電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓U和通過(guò)的電流I的乘積。

  熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率,決定于通過(guò)這段電路的電流的平方I2和電阻R的乘積。

  (2)電功率與熱功率的聯(lián)系

  若在電路中只有電阻元件時(shí),電功率與熱功率數值相等。即P熱=P電

  教師指出:上述實(shí)驗中,電機不轉時(shí),小電機就相當于純電阻。

  若電路中有電動(dòng)機或電解槽時(shí),電路消耗的電功率絕大部分轉化為機械能或化學(xué)能,只有一少部分轉化為內能,這時(shí)電功率大于熱功率,即P電P熱。

  教師指出:上述實(shí)驗中,電機轉動(dòng)時(shí),電機消耗的電功率,其中有一部分轉化為機械能,有一部分轉化為內能,故P電P熱。

  教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結本節的內容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結,其他同學(xué)在筆記本上總結,然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結內容。

  學(xué)生活動(dòng):認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會(huì )寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰(shuí)的更好,好在什么地方。

  (四)反思總結、當堂檢測

  (五)發(fā)導學(xué)案、布置作業(yè)

  課后作業(yè):P57 問(wèn)題與練習2、3、4、5

  九、板書(shū)設計

  1、電功和電功率

  (1)定義:在一段電路中電場(chǎng)力所做的功,就是電流所做的功,簡(jiǎn)稱(chēng)電功.

  (2)定義式:W=UIT

  2、焦耳定律

  (1)定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內發(fā)熱的功率叫做熱功率。

  (2)定義式:P熱= =I2R

  (3)單位:瓦(W)

  十、教學(xué)反思

  教師要放開(kāi),讓學(xué)生自己總結所學(xué)內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。

  (四)實(shí)例探究

  ☆求兩點(diǎn)間的電勢差

  【例1】不考慮溫度對電阻的影響,對一個(gè)220V,40W的燈泡,下列說(shuō)法正確的是

  A.接在110 V的電路上時(shí)的功率為20 W

  B.接在110 V的電路上時(shí)的功率為10 W

  C.接在440 V的電路上時(shí)的功率為160W

  D.接在220 V的電路上時(shí)的功率為40 W

  解析:正確選項為BD。

  (法一)由 得燈泡的電阻 =1210

  電壓為110V時(shí), W=10 W

  電壓為440V時(shí),超過(guò)燈炮的額定電壓一倍,故燈泡燒壞,P=0.

  (法二)由 ?芍猂一定時(shí),PU2,

  當U=110V= ,P=P額/4=10 W

  說(shuō)明:燈泡是我們常用的用電器,解題時(shí)一般不考慮溫度對其電阻的影響。用電器的標稱(chēng)值,指其額定值,即用電器在正常工作時(shí)的電壓、功率以及電流值,由P額=U額I額可知,P、U、I有同時(shí)達到、同時(shí)超過(guò)、同時(shí)不滿(mǎn)足的特點(diǎn)。

  【例2】一直流電動(dòng)機線(xiàn)圈內阻一定,用手握住轉軸使其不能轉動(dòng),在線(xiàn)圈兩端加電壓為0.3V,電流為0.3A。松開(kāi)轉軸,在線(xiàn)圈兩端加電壓為2 V時(shí),電流為0.8 A,電動(dòng)機正常工作。求該電動(dòng)機正常工作時(shí),輸入的電功率是多少?電動(dòng)機的機械功率是多少?

  解析:電動(dòng)機不轉動(dòng)時(shí),其消耗的電功全部轉化為內能,故可視為純電阻電路,由歐姆定律得電動(dòng)機線(xiàn)圈內阻:

  電動(dòng)機轉動(dòng)時(shí),消耗的電能轉化為內能和機械能,其輸入的電功率為

  P入=I1U1=0.82W=1.6 W

  電動(dòng)機的機械功率

  P機=P入-I12r=1.6-0.821 W=0.96W

  說(shuō)明:在非純電阻電路里,要注意區別電功和電熱,注意應用能量守恒定律。①電熱Q=I2Rt。②電動(dòng)機消耗的電能也就是電流的功W=Iut。③由能量守恒得W=Q+E,E為其他形式的能,這里是機械能;④對電動(dòng)機來(lái)說(shuō),輸入的功率P入=IU;發(fā)熱的功率P熱=I2R;輸出的功率,即機械功率P機=P入-P熱=UI-I2R。

  【例3】潮汐發(fā)電是利用漲落潮的水位差來(lái)工作的,潮差越大,海水流量越大,發(fā)電功率也越大。我國潮汐能的可供開(kāi)發(fā)的總裝機量為3.6107 kW。1980年8月,在浙江江廈建成第一座潮汐電站,裝機量為3103 kW,平均年發(fā)電量為1.7107 kWh,其規模居世界第二位。

  (1) 試根據上文中給出的數據,計算我國建造的江廈潮汐電站平均每天滿(mǎn)負荷工作幾

  小時(shí)?

  (2)設江廈潮汐電站漲潮和落潮時(shí)的平均潮差為6 m,計算每次漲潮時(shí)流量是多大?(設潮汐電站的總能量轉換效率為50%)

  解析:(1)江廈潮汐電站功率為3103 kW,年發(fā)電量為1.07107 kWh,由公式W=Pt可算出每天滿(mǎn)負荷工作的時(shí)間為

  s=9.8 h

  (2)由文中給出數據及每天漲、落潮的次數可知,平均每次的發(fā)電量為

  J

  因為

  所以每次漲潮的平均流量為

  m3/次

  說(shuō)明:本題涉及到潮汐這種自然現象,漲潮和落潮時(shí)均有水流的機械能轉化為電能。

  【例4】如圖所示,有一提升重物用的直流電動(dòng)機,內阻r=0.6,R=10,U=160 V,電壓表的讀數為110 V,求

  (1)通過(guò)電動(dòng)機的電流是多少?

  (2)輸入到電動(dòng)機的電功率是多少?

  (3)在電動(dòng)機中發(fā)熱的功率是多少?

  (4)電動(dòng)機工作1 h所產(chǎn)生的熱量是多少?

  解析:

  (1)設電動(dòng)機兩端的電壓為U1,電阻R兩端的電壓為U2,則

  U1=110 V,U2=U-U1=(160-110)V=50 V

  通過(guò)電動(dòng)機的電流為I,則I= = A=5 A

  (2)輸入到電功機的電功率P電,P電=U1I=1105 W=550 W

  (3)在電動(dòng)機中發(fā)熱的功率P熱,P熱=I2r=520.6 W=15 W

  (4)電動(dòng)機工作1 h所產(chǎn)生的熱量Q,Q=I2rt=520.63600 J=54000 J

  說(shuō)明:電動(dòng)機是非線(xiàn)性元件,歐姆定律對電動(dòng)機不適用了,所以計算通過(guò)電動(dòng)機的電流時(shí),不能用電動(dòng)機兩端的電壓除以電動(dòng)機的內阻。

  通過(guò)計算發(fā)現,電動(dòng)機消耗的電功率遠大于電動(dòng)機的熱功率。

  《焦耳定律》教案 篇5

  教學(xué)目標

  知識目標

  1、知道電流的熱效應。

  2、理解的內容、公式、單位及其運用。

  能力目標

  知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節實(shí)驗中的運用方法。

  情感目標

  通過(guò)對焦耳生平的介紹培養學(xué)生熱愛(ài)科學(xué),勇于克服困難的信念。

  教材分析

  教材從實(shí)驗出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系,這樣做的好處是體現物理研究問(wèn)題的方法,在實(shí)驗過(guò)程中學(xué)生能更好地體會(huì )的一些科學(xué)研究的方法,避免了一開(kāi)始就從理論上推導給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難。在實(shí)驗基礎上再去推導學(xué)生更信服。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗和理論兩方面學(xué)習物理知識。

  做好實(shí)驗是本節課的關(guān)鍵。

  教法建議

  本節課題主題突出,就是研究電熱問(wèn)題?梢詮碾娏魍ㄟ^(guò)導體產(chǎn)生熱量入手,可以舉例也可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗親身體驗。然后進(jìn)入定性實(shí)驗。

  對內容的講解應注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解,可以通過(guò)一些簡(jiǎn)單的數據幫助他們理解。推導中應注意條件的交代。定律內容清楚后,反過(guò)來(lái)解決課本中在課前的問(wèn)題。

  教學(xué)設計方案

  提問(wèn):

 。1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺(jué)?為什么?

 。2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動(dòng)機部分有什么感覺(jué)?為什么?

  學(xué)生回答:發(fā)燙。是電流的熱效應。

  引入新課

 。1)演示實(shí)驗:

  1、 介紹如圖9—7的實(shí)驗裝置,在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿(mǎn)煤油,瓶中各裝一根電阻絲,甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大,串聯(lián)起來(lái),通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,體積膨脹,煤油在玻璃管里會(huì )上升,電流產(chǎn)生的熱量越多,煤油上升得越高。觀(guān)察煤油在玻璃管里上升的情況,就可以比較電流產(chǎn)生的熱量。

  2、 三種情況:

  第一次實(shí)驗:兩個(gè)電阻串聯(lián)它們的電流相等,加熱的時(shí)間相同,甲瓶相對乙瓶中的電阻較大,甲瓶中的煤油上升得高。表明:電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

  第二次實(shí)驗:在兩玻璃管中的液柱降回來(lái)的高度后,調節滑動(dòng)變阻器,加大電流,重做實(shí)驗,讓通電的時(shí)間與前次相同,兩次實(shí)驗比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

  第三次實(shí)驗:如果加長(cháng)通電的時(shí)間,瓶中煤油上升越高,表明:通電時(shí)間越長(cháng),電流產(chǎn)生的熱量越多。

 。2)英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗于1840年最先精確地確定電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比。跟通電時(shí)間成正比,這個(gè)規律叫做。

  可以用下面的公式

  表示: Q=I2Rt

  公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(),通過(guò)的時(shí)間t的單位要用秒(s)這樣,熱量Q的單位就是焦耳(J)。

  例題 一根60的電阻絲接在36V的電流上,在5min內共產(chǎn)生多少熱量。

  解: I=U/R=36V/60=0。6A

  Q=I2Rt=(0。6A)260300s=6480J

  在一定的條件下,根據電功公式和歐姆定律公式推導出公式如果電流通過(guò)導體時(shí),其電能全部轉化為內能,而沒(méi)有同時(shí)轉化為其他形式的能量,也就是電流所作的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量。那么,電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W,即Q=W。 W=UIt,根據歐姆定律U=IR推導出Q=I2Rt,

 。3)總結

  在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

  在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。

  在通電電流和電阻相同的條件下,通電時(shí)間越長(cháng),電流產(chǎn)生的熱量越多。

  探究活動(dòng)

  【課題】的演示

  【組織形式】學(xué)生分組或教師演示

  【活動(dòng)方式】

  1、提出問(wèn)題

  2、實(shí)驗觀(guān)察

  3、討論分析

  【實(shí)驗方案示例】

  1、實(shí)驗器材:干電池四節,玻璃棒,若干電阻絲,蠟燭,火柴棒。

  2、制作方法

  把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端,繞線(xiàn)匝數比例為1∶8,兩線(xiàn)圈相距5cm左右,然后在這兩個(gè)線(xiàn)圈上滴上同樣多的蠟,使線(xiàn)圈被蠟均勻地包住。點(diǎn)著(zhù)火柴立即吹滅,靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個(gè)線(xiàn)圈上,如圖1所示。

  3、實(shí)驗步驟

 。1)用兩節干電池給玻璃棒上的電阻絲通電,可看到匝數多的線(xiàn)圈(電阻大)上的火柴桿比匝數少的線(xiàn)圈(電阻。┥系幕鸩駰U先掉。這就表明:在電流強度和通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量就越多。

 。2)經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間后,匝數少的線(xiàn)圈(電阻。┥系幕鸩駰U也會(huì )掉下來(lái)。這就說(shuō)明:通電時(shí)間越長(cháng),電流產(chǎn)生的熱量越多。

 。3)用四節電池(增大電源電壓)重做上述實(shí)驗,可看到兩根火柴桿都先后很快掉下來(lái)。在線(xiàn)圈的溫度不太高時(shí),可認為總電阻不變,電壓增大時(shí),通過(guò)它們的電流增大。這就表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

  《焦耳定律》教案 篇6

  一、教學(xué)目標

  1、能在實(shí)驗的基礎上引出焦耳定律,會(huì )用焦耳定律進(jìn)行計算。

  2、通過(guò)對焦耳定律的探究,提高交流分析、計算的能力。

  3、通過(guò)本節課的探究,提高學(xué)習物理、探究物理的興趣。

  二、教學(xué)重難點(diǎn)

  重點(diǎn):探究、應用焦耳定律。

  難點(diǎn):焦耳定律的得出過(guò)程及使用。

  三、教學(xué)過(guò)程

 。ㄒ唬┬抡n導入

  復習導入:提問(wèn)學(xué)生上節課實(shí)驗所得到的結果,產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)。學(xué)生經(jīng)過(guò)回顧,能發(fā)現與時(shí)間和電流大小、電阻大小有關(guān)。

  教師進(jìn)一步提問(wèn):具體是怎么樣的關(guān)系,有什么聯(lián)系?引發(fā)學(xué)生思考,導入新課。

 。ǘ┬抡n講授

  1、焦耳定律的概念及公式

  給出焦耳定律的定義,同時(shí)說(shuō)明焦耳的事跡:他用一生致力于實(shí)驗研究,用了40年時(shí)間做了400多次實(shí)驗,從而得出了電流通過(guò)電阻放出熱量的規律,提出了焦耳定律,從而焦耳定律名稱(chēng)的由來(lái)。

  多媒體展示相關(guān)數據表格,請學(xué)生結合定義分析數據,熱量和電流、時(shí)間、電阻的定量關(guān)系是怎么樣的。之后設置小組討論。

  學(xué)生小組討論后總結:得出焦耳定律的公式。

  教師給出第二個(gè)問(wèn)題,在純電阻電路中。做功和熱量有什么樣的關(guān)系。提醒學(xué)生將歐姆定律與做功的表達式結合進(jìn)行考慮,從而得出,在純電阻電路中,消耗呢電能產(chǎn)生的熱量等于電流所做的功。同時(shí)結合歐姆定律,說(shuō)明焦耳定律其他形式。

  2、焦耳定律的應用

  1、給出導線(xiàn)、電爐絲的具體阻值,請學(xué)生結合分析電爐工作時(shí)導線(xiàn)無(wú)明顯變化,電爐絲發(fā)熱的主要原因是什么。

  2、明確焦耳定律的使用方法:通過(guò)提問(wèn)的方式進(jìn)行。學(xué)生經(jīng)過(guò)思考能夠得到需要求出時(shí)間,電流等物理量再進(jìn)行求解。

  出示課本練習題,請學(xué)生結合例題進(jìn)行計算,計算完畢老師集體進(jìn)行講解,同時(shí)明確計算式需要保持單位的一致。

 。ㄈ╈柟烫岣

  給出題目:額定電壓相同的燈泡,額定功率越大,電阻越小,正常工作時(shí)單位時(shí)間內產(chǎn)生的熱量越多?墒前凑战苟,電阻越大,單位時(shí)間內產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾,這是怎么回事?

 。ㄋ模┬〗Y作業(yè)

  1、小結:學(xué)生總結。

  2、作業(yè):思考生活中哪些地方利用了電流的熱效應,哪些是增加熱量、哪些是減少熱量。

  四、板書(shū)設計

  略

  《焦耳定律》教案 篇7

  一、知識與技能:

  初步了解焦耳定律,并能進(jìn)行有關(guān)計算

  課前預習學(xué)案

  二、預習內容

  1.電流做功的多少等于 轉化為其他形式能的數量;所謂電流做功,實(shí)質(zhì)上是導體中的恒定電場(chǎng)對 的 力在做功,電荷的 減小,其他形式的能在增加;公式:W= ,P= 。

  2.電流通過(guò)用電器時(shí)把 能全部轉化為 能,這樣的電路叫做純電阻電路。

  三、提出疑惑

  課內探究學(xué)案

  一、學(xué)習目標

  1.理解電流熱效應的本質(zhì)

  2.掌握焦耳定律,并能進(jìn)行有關(guān)計算

  3.理解電功和電熱的關(guān)系,能區分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱

  二、學(xué)習過(guò)程

  1.電功和電功率

 。1)電功是電流通過(guò)一段電路時(shí),電能轉化為其他形式能(電場(chǎng)能、機械能、化學(xué)能或內能等)的量度。

 。2)W= qU=UIt是電功的普適式, P= UI是電功率的普適式,適用于任何電路。

  2.焦耳定律和熱功率

 。1)電熱則是電流通過(guò)導體時(shí),電能轉化為內能的量度.

 。2)Q=I2Rt是電熱的計算式,可以計算任何電路中電流I 通過(guò)電阻R時(shí)在t時(shí)間內產(chǎn)生的熱量(電熱);P=I2R是熱功率的計算式,

  3.電功和電熱

 。1)在純電阻電路中:電流通過(guò)用電器以發(fā)熱為目的,例如電爐、電熨斗、電飯鍋,電烙鐵、白熾燈泡等這時(shí)電能全部轉化為內能,電功等于電熱,即W=UIt=I2Rt= .同理P=UI=I2R= .

 。2)在非純電阻電路中:電流通過(guò)用電器是以轉化為內能以外的形式的能為目的,發(fā)熱不是目的,而是難以避免的內能損失。例如電動(dòng)機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.?這時(shí)電路消耗的電能,即W=UIt分為兩部分,一大部分轉化為其他形式的能(例如電流通過(guò)電動(dòng)機,電動(dòng)機轉動(dòng),電能轉化為機械能);另一小部分不可避免地轉化為電熱Q=I2R t(電樞的電阻生熱).這里W=UIt不再等于Q=I2Rt,應該是W=E其他+Q.?

 。3)電功和電熱是兩個(gè)不同的物理量,只有在純電阻電路中,電功才等于電熱,W=Q=UIt=I 2R t= ;在非純電阻電路中,電功大于 電熱,W>Q,這時(shí)電功只能用W=UIt計算,電熱只能用Q=I2Rt計算,兩式不能通用。

  例1 一臺電風(fēng)扇,內阻為20 Ω,接上220 V電壓后,消耗功率66 W,問(wèn):?

 。1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)機的電流是多少??

 。2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉化為機械能的功率是多少?轉化為內能的功率是多少?電動(dòng)機的效率是多少??

 。3)如果接上電源 后 ,電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住,不能轉動(dòng),這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機的電流, 以及電動(dòng)機消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少??

  三、當堂檢測

  1. 用電器兩端電壓22 0V,這意味著(zhù)()

  A.1A電流通過(guò)用電器時(shí),消耗的電能為220J

  B.1C正電荷通過(guò)用電器時(shí),產(chǎn)生220J的熱量

  C.1A電流通過(guò)用電器時(shí),電流的發(fā)熱功率為220W

  D.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時(shí),電場(chǎng)力做功220J

  2. 一燈泡標有“220V,100W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化),則有()

  A.燈泡的實(shí)際功率為50W

  B.燈泡的實(shí)際功率為25W

  C.通過(guò)燈泡的電流為額定電流的

  D.通過(guò)燈泡的電流為額定電流的

  3.下圖電路中,電燈L1、L2都標有“220V,100W”;電燈L3、L4都標 有“220V,40W”.將A、B兩端接入電源,最暗的燈是 ( )

  A.L1 B.L2 C.L3 D.L4

  4.把兩個(gè)相 同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個(gè)電路里,調節滑動(dòng)變阻器,使兩燈都正

  常發(fā)光,兩電路中消耗的總功率分別為 和 ,可以斷定()

  A. 〉 B. 〈 C. = D.無(wú)法確定

  5. 輸電線(xiàn)總電阻為r,輸送的電功率是P,送電電壓為U,則用戶(hù)得到的功率為()

  A.P B. C. D.

  6.一個(gè)直流電動(dòng)機所加電壓為U,電流為 I,線(xiàn)圈內阻為 R,當它工作時(shí),下述說(shuō)法中錯誤的是 ( )

  A.電動(dòng)機的輸出功率為U2/R

  B.電動(dòng)機的發(fā)熱功率為I2R

  C.電動(dòng)機的輸出功率為I U-I2R

  D.電動(dòng)機的功率可寫(xiě)作IU=I2R=U2/R

  7.有一個(gè)直流電動(dòng)機,把它接入0.2V電壓的 電路時(shí),電動(dòng)機不轉,測得流過(guò)電動(dòng)機的電流是0.4A,若把它接入2V電壓的電路中,電動(dòng)機 正常工作,工作電流是1A。求:

 。1)電動(dòng)機正常工作時(shí)的輸出功率 ;

 。2)如在正常工作時(shí),轉子突然被卡住,此時(shí)電動(dòng)機的發(fā)熱功率多大?(提示:電動(dòng)機在電路中轉子不轉動(dòng)時(shí)為純電阻用電器)

  《焦耳定律》教案 篇8

  教學(xué)目標

  知識目標

  1.知道電流的熱效應.

  2.理解焦耳定律的內容、公式、單位及其運用.

  能力目標

  知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節實(shí)驗中的運用方法.

  情感目標

  通過(guò)對焦耳生平的介紹培養學(xué)生熱愛(ài)科學(xué),勇于克服困難的信念.

  教學(xué)建議

  教材分析

  教材從實(shí)驗出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系,這樣做的好處是體現物理研究問(wèn)題的方法,在實(shí)驗過(guò)程中學(xué)生能更好地體會(huì )的一些科學(xué)研究的方法,避免了一開(kāi)始就從理論上推導給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實(shí)驗基礎上再去推導學(xué)生更信服.同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗和理論兩方面學(xué)習物理知識.

  做好實(shí)驗是本節課的關(guān)鍵.

  教法建議

  本節課題主題突出,就是研究電熱問(wèn)題.可以從電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱量入手,可以舉例也可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗親身體驗.然后進(jìn)入定性實(shí)驗.

  對焦耳定律內容的講解應注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解,可以通過(guò)一些簡(jiǎn)單的數據幫助他們理解.推導中應注意條件的交代.定律內容清楚后,反過(guò)來(lái)解決課本中在課前的問(wèn)題.

  教學(xué)設計方案

  提問(wèn):

  (1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺(jué)?為什么?

  (2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動(dòng)機部分有什么感覺(jué)?為什么?

  學(xué)生回答:發(fā)燙.是電流的熱效應.

  引入新課

  (1)演示實(shí)驗:

  1、介紹如圖9-7的實(shí)驗裝置,在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿(mǎn)煤油,瓶中各裝一根電阻絲,甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大,串聯(lián)起來(lái),通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,體積膨脹,煤油在玻璃管里會(huì )上升,電流產(chǎn)生的熱量越多,煤油上升得越高.觀(guān)察煤油在玻璃管里上升的情況,就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.

  2、三種情況:

  第一次實(shí)驗:兩個(gè)電阻串聯(lián)它們的電流相等,加熱的時(shí)間相同,甲瓶相對乙瓶中的電阻較大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.

  第二次實(shí)驗:在兩玻璃管中的液柱降回來(lái)的高度后,調節滑動(dòng)變阻器,加大電流,重做實(shí)驗,讓通電的時(shí)間與前次相同,兩次實(shí)驗比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.

  第三次實(shí)驗:如果加長(cháng)通電的時(shí)間,瓶中煤油上升越高,表明:通電時(shí)間越長(cháng),電流產(chǎn)生的熱量越多.

 。2)焦耳定律

  英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗于1840年最先精確地確定電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比.跟通電時(shí)間成正比,這個(gè)規律叫做焦耳定律.

  焦耳定律可以用下面的公式

  表示:Q=I2Rt

  公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(Ω),通過(guò)的時(shí)間t的單位要用秒(s)這樣,熱量Q的單位就是焦耳(J).

  例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上,在5min內共產(chǎn)生多少熱量.

  解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A

  Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J

  在一定的條件下,根據電功公式和歐姆定律公式推導出焦耳定律公式如果電流通過(guò)導體時(shí),其電能全部轉化為內能,而沒(méi)有同時(shí)轉化為其他形式的能量,也就是電流所作的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量.那么,電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W,即Q=W.W=UIt,根據歐姆定律U=IR推導出焦耳定律Q=I2Rt,

  (3)總結

  在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.

  在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.

  在通電電流和電阻相同的條件下,通電時(shí)間越長(cháng),電流產(chǎn)生的熱量越多.

  探究活動(dòng)

  【課題】“焦耳定律”的演示

  【組織形式】學(xué)生分組或教師演示

  【活動(dòng)方式】

  1.提出問(wèn)題

  2.實(shí)驗觀(guān)察

  3.討論分析

  【實(shí)驗方案示例】

  1.實(shí)驗器材:干電池四節,玻璃棒,若干電阻絲,蠟燭,火柴棒.

  2.制作方法

  把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端,繞線(xiàn)匝數比例為1∶8,兩線(xiàn)圈相距5cm左右,然后在這兩個(gè)線(xiàn)圈上滴上同樣多的蠟,使線(xiàn)圈被蠟均勻地包。c(diǎn)著(zhù)火柴立即吹滅,靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個(gè)線(xiàn)圈上,如圖1所示.

  圖1

  3.實(shí)驗步驟

 。1)用兩節干電池給玻璃棒上的電阻絲通電,可看到匝數多的線(xiàn)圈(電阻大)上的火柴桿比匝數少的線(xiàn)圈(電阻。┥系幕鸩駰U先掉.這就表明:在電流強度和通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量就越多.

 。2)經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間后,匝數少的線(xiàn)圈(電阻。┥系幕鸩駰U也會(huì )掉下來(lái).這就說(shuō)明:通電時(shí)間越長(cháng),電流產(chǎn)生的熱量越多.

 。3)用四節電池(增大電源電壓)重做上述實(shí)驗,可看到兩根火柴桿都先后很快掉下來(lái).在線(xiàn)圈的溫度不太高時(shí),可認為總電阻不變,電壓增大時(shí),通過(guò)它們的電流增大.這就表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.

  《焦耳定律》教案 篇9

  【教學(xué)目標】

  一、知識與技能

  1、知道電流的熱效應及影響電流熱效應的因素。

  2、理解焦耳定律的內容、公式、單位及其運用

  二、過(guò)程與方法

  知道等效替代法和控制變量法在本節實(shí)驗中的運用

  三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

  通過(guò)對視頻中實(shí)驗的體驗,培養學(xué)生勤于動(dòng)手動(dòng)腦的好習慣

  【教學(xué)重點(diǎn)】

  電流的熱效應跟電阻、電流和時(shí)間的關(guān)系的探究

  【教學(xué)難點(diǎn)】

  組織指導學(xué)生在探究過(guò)程中認真觀(guān)察、分析,并得出正確的結論

  【教具準備】

  實(shí)驗視頻多媒體課件等

  【新課引入】

  教師出示一些用電器的圖片,讓學(xué)生觀(guān)察,并提出問(wèn)題:

  這些用電器都有什么共同的特點(diǎn)?

  這節課我們就來(lái)研究一下電與熱的有關(guān)問(wèn)題

  【進(jìn)行新課】

  電流的熱效應

  電熱的實(shí)質(zhì)是電能的轉化。電熱既是電能轉化為內能的過(guò)程,同時(shí)也是電流做功的過(guò)程。但是對不同的用電器來(lái)說(shuō),在消耗相同的電能的情況下,電能轉化為內能的多少是不同的比如電爐子、電飯鍋、電烙鐵等用電器的主要作用就是把電能轉化為內能,從而供人們利用,此時(shí)在不考慮能量損耗的情況下可以近似認為電能全部轉化成了內能;但是對于像電風(fēng)扇、電冰箱、電視機、洗衣機等用電器,它們的主要目的不是將電能轉化為內能,而是轉化為其他形式的能量,所以此時(shí)消耗的電能中,只有很少一部分電能轉化成了內能,這時(shí)的熱效應體現得不明顯。

  知識點(diǎn)2焦耳定律Q=I2Rt

  1、探究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)

 。1)猜想:(教師引導鼓勵學(xué)生發(fā)言)

  生1:可能與電壓有關(guān),因為電壓越大,電爐中產(chǎn)生的熱越多;

  生2:可能與電阻有關(guān),因為電爐絲發(fā)熱,而跟電爐絲相連的銅導線(xiàn)卻不太熱;

  生3:可能跟電流有關(guān),因為常聽(tīng)說(shuō),電流大容易引發(fā)火災

  教師總結:電流、電壓和電阻三個(gè)量之間是有聯(lián)系的,明確了兩個(gè)量就可以再確定另外一個(gè)量,故我們研究電流、電阻與導體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。

 。2)設計實(shí)驗:(采用控制變量的方法)

 、偃绾慰刂齐娏饕欢〞r(shí)電阻的變化?

 、谌绾慰刂齐娮枰欢〞r(shí)電流的變化?

 、廴绾伪容^電流產(chǎn)生熱量的多少?(轉換的.思想)

  師請同學(xué)們觀(guān)察通電的電爐和相連的導線(xiàn)

  生:電阻絲很快地發(fā)紅,與之相連的導線(xiàn)卻不太熱

  師:電阻絲與導線(xiàn)是怎樣連接的?請就此提出一個(gè)值得探究的課題——在電流相同時(shí),電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量與電阻有什么關(guān)系?

  演示實(shí)驗1:把兩個(gè)電阻不同的金屬絲串聯(lián)起來(lái),放入裝有相同質(zhì)量煤油的兩個(gè)燒瓶中,通電,觀(guān)察燒瓶中的溫度計的示數、說(shuō)明哪個(gè)燒瓶中產(chǎn)生的熱量多?可得出產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)?

  分析結論:在電流、通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多

  演示實(shí)驗2:用一個(gè)電阻來(lái)做,通過(guò)滑動(dòng)變阻器改變通過(guò)電阻的電流,觀(guān)察燒瓶中的溫度計的示數、得出什么結論?

  分析結論:在電阻、通電時(shí)間相同的情況下,通過(guò)的電流越大,產(chǎn)生的熱量越多

  演示實(shí)驗3:用一個(gè)電阻來(lái)做,通過(guò)相同的電流,改變通電的時(shí)間,觀(guān)察燒瓶中溫度計的示數、得出什么結論?

  分析結論:在電阻、通過(guò)的電流相同的情況下,通電時(shí)間越長(cháng),產(chǎn)生的熱量越多

  說(shuō)明:探究電熱因素的方案較多,學(xué)生提到的,都可盡量鼓勵學(xué)生大膽地去探究

 。3)怎樣理解實(shí)驗所選器材的目的:

 、賹(shí)驗時(shí),選用的燒瓶要完全相同,里面所盛的煤油質(zhì)量也要相同,以使兩瓶中的煤油吸收不同的熱量時(shí),升高不同的溫度

 、谄恐凶柚挡煌碾娮杞z也可分別用鎳鉻合金絲和銅絲

 、蹮恐,為什么要裝煤油?

  答:因為煤油的比熱容小,吸收相同的熱量,溫度變化明顯,從而使實(shí)驗現象明顯,另外煤油不導電,還能防止漏電

 、茉趯(shí)驗中,為什么要將兩電阻絲串聯(lián)?

  答:由于影響電熱大小的因素有多個(gè),所以必須采用控制變量法,才能探究某一因素對電熱的具體影響、例如,探究電阻大小對電熱的影響時(shí),必須控制電流和通電時(shí)間相同,當兩電阻絲串聯(lián)時(shí),可以絕對保證電流大小和通電時(shí)間相同

 、萦捎趯(shí)驗中電流在導體上產(chǎn)生的熱量無(wú)法直接觀(guān)察,故采用轉化法,把放出熱量的多少轉化為能直接觀(guān)察的溫度變化的多少、通電后電流在電阻絲上產(chǎn)生的熱量越多,煤油上升的溫度越高,觀(guān)測溫度的變化情況,就可以定性比較電流產(chǎn)生熱量的多少了

 。ㄕf(shuō)明:當然本實(shí)驗還有很多轉化方案、例如,轉化為燒瓶中煤油受熱使煤油柱升高的高度;或轉化為密閉空氣受熱膨脹使U形管中紅色液柱出現高度差;或轉化為導體上用蠟均勻黏住的火柴棒掉下的數目等、注意用心體會(huì )吧。

  2、焦耳定律

  師英國物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗于1840年最先精確地確定了電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比的結論,這與我們剛才得出的電熱與電流、電阻的關(guān)系是一致的,于是人們?yōu)榱擞涀∷,把這個(gè)規律叫做焦耳定律

  教師總結:運用焦耳定律計算電熱時(shí)應注意:

 。1)焦耳定律公式Q=I2Rt,是由實(shí)驗總結出來(lái),只要有電流通過(guò)導體,都可以用它來(lái)計算所產(chǎn)生的熱量

 。2)公式中各物理量都是對同一段電路或同一導體而言的,也是對應于同一狀態(tài)的

  純電阻電路中利用xxxx、12.8郭彩霞焦耳定律求電熱

  師像剛才接電爐的電路中,電流工作時(shí)將電能全部轉化為熱能,這樣的電路叫純電阻電路、初中我們所研究的電路,大部分是純電阻電路,如電燈、電阻的電路、而電風(fēng)扇所在的電路,電流工作時(shí),消耗的電能只有一部分轉化為熱能,大部分轉化為機械能,這樣的電路為非純電阻電路

  消耗的電能W與產(chǎn)生的電熱Q之間的關(guān)系:

 。1)純電阻電路中,消耗的電能W等于產(chǎn)生的電熱Q;

 。2)非純電阻電路中,消耗的電能W大于產(chǎn)生的電熱Q

  師請大家看教材P101頁(yè)《想想議議》,分析討論

  學(xué)生討論后回答

  教師總結

  額定電壓相同的燈泡,額定功率越大,電阻越小,單位時(shí)間內產(chǎn)生的熱量越多、因為燈泡的電路是純電阻電路,所以有Q=W=Pt=xxxx、12、8郭彩霞焦耳定律,當電壓一定時(shí),電阻越小,相同時(shí)間內產(chǎn)生的熱量越多、而用焦耳定律比較兩個(gè)電阻在單位時(shí)間內產(chǎn)生的熱量的多少時(shí),其前提條件是流過(guò)兩個(gè)電阻的電流相同、二者并不矛盾,是兩者的前提條件不同。

  對于焦耳定律的理解,教師應注意強調公式適用的條件,而不能片面地利用數學(xué)知識去討論、對于焦耳定律可從兩點(diǎn)加深理解:①在時(shí)間、電壓相同時(shí),由Q=xxxx、12、8郭彩霞焦耳定律可知電阻越小,產(chǎn)生的熱量越多;②在時(shí)間、電流相同時(shí),由Q=I2Rt可知,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多

  課后作業(yè)

  完成本課時(shí)對應練習P8

  《焦耳定律》教案 篇10

  【教材分析】

  焦耳定律是九年級物理第十八章第四節的內容,是本章的重點(diǎn),是初中物理學(xué)習的重要任務(wù)之一,是能量守恒定律在電能與內能之間轉化的具體體現。教材在電功、電功率之后安排焦耳定律,符合學(xué)生的認知規律,本節由“電流的熱效應、焦耳定律和電熱的利用與防止”三部分組成,研究電熱與電阻、電流、通電時(shí)間的定性關(guān)系,焦耳定律的理解及應用既是教學(xué)重點(diǎn)又是教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)中,做好實(shí)驗及分析實(shí)驗現象是關(guān)鍵。

  同時(shí),考慮到教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗時(shí)的不確定因素導致難于掌控時(shí)間和教學(xué)內容太多,我把本節內容教學(xué)設計為2課時(shí),第1課時(shí)內容:電流的熱效應和焦耳定律。本節課的設計體現從生活走向物理,從物理走向社會(huì )的基本理念,注重科學(xué)的探究,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,培養良好的思維習慣。

  一、教學(xué)目標

 。ㄒ唬┲R與技能

  1.能通過(guò)實(shí)例,認識電流的熱效應。

  2.能在實(shí)驗的基礎上得出電熱的大小與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān),知道焦耳定律;

  3.會(huì )用焦耳定律解決實(shí)際問(wèn)題和進(jìn)行簡(jiǎn)單計算。

 。ǘ┻^(guò)程與方法

  體驗科學(xué)探究過(guò)程,了解控制變量的物理方法,提高實(shí)驗探究能力和思維能力。

 。ㄈ┣楦袘B(tài)度和價(jià)值觀(guān)

  通過(guò)對焦耳生平的學(xué)習,培養熱愛(ài)科學(xué)、勇于克服困難的信念。

  二、教學(xué)重難點(diǎn)

  重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗研究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系,并確定研究方法及實(shí)驗操作中各個(gè)環(huán)節應注意的問(wèn)題。

  難點(diǎn):對焦耳定律的理解及焦耳定律在實(shí)際生活中的應用。

  三、教學(xué)方法

  實(shí)驗探究法、討論法

  四、教學(xué)資源準備

  多媒體課件 、焦耳定律演示器、電流表、電源、開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)、滑動(dòng)變阻器等。

  五、教學(xué)過(guò)程

  教學(xué)環(huán)節

  教師活動(dòng)

  學(xué)生活動(dòng)

  設計意圖

  激趣

  引入

  新課

  生活中的小故事:小東乘著(zhù)媽媽外出時(shí)不做作業(yè)而偷偷看電視,媽媽回來(lái)前才關(guān)掉電視假裝做作業(yè)。然而這些被聰明的媽媽發(fā)現了,你們知道媽媽是怎樣知道小東在家偷看電視的嗎?

  生活中,還有哪些用電器通電后,都伴有熱現象產(chǎn)生?舉例說(shuō)明。

  討論回答

  交流說(shuō)出常見(jiàn)用電器工作有熱產(chǎn)生的實(shí)例。

  創(chuàng )造課堂情景,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。

  聯(lián)系實(shí)際,引入新課。

  主題

  合作

  學(xué)習

  一、電流的熱效應

  投影:電烤箱、電熨斗電飯鍋、電爐絲、電烙鐵、電熱水器……

  這些用電器工作時(shí)有什么共同特點(diǎn)?

  歸納并板書(shū):一、電流的熱效應

  電流通過(guò)導體時(shí)電能轉化成內能,這種現象叫做電流的熱效應。

  思考:導線(xiàn)和電爐絲串聯(lián),為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導線(xiàn)幾乎不熱?說(shuō)明什么?

  提出問(wèn)題:

  電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?

  【研究】電熱大小的影響因素

  1.猜想:電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱量的多少與______有關(guān)。

  你能結合實(shí)例說(shuō)出這三個(gè)因素對電熱的影響嗎?

  2.設計實(shí)驗

  展示實(shí)驗裝置:

  討論:

  1.當大家猜想電熱與多個(gè)因素有關(guān),實(shí)驗研究時(shí)應用什么方法去研究?

  2.實(shí)驗時(shí)怎樣來(lái)反映和比較電流產(chǎn)生的熱量的多少?

 。ㄌ崾荆鹤笥覂赏该髅荛]容器中裝有等質(zhì)量的空氣)

  演示實(shí)驗(一)研究電熱與電阻大小的關(guān)系

  展示實(shí)驗裝置1:

  觀(guān)察本實(shí)驗裝置,討論:

  1.應控制哪幾因素相同?

  2.兩電阻為什么要串聯(lián)?

  電路接通,進(jìn)行實(shí)驗,觀(guān)察U形管中液柱的上升情況。

  分析實(shí)驗現象可以得到什么結論?

  演示實(shí)驗<二>:研究電熱與電流大小的關(guān)系

  展示裝置2:

  觀(guān)察本實(shí)驗裝置,討論:

  1.應控制哪幾因素相同?

  2.右邊電阻上為什么要再并聯(lián)一個(gè)電阻?

  電路接通,進(jìn)行實(shí)驗,觀(guān)察U形管中液柱的上升情況。

  分析實(shí)驗現象,可以得到什么結論?

  對于某一個(gè)電阻,在電流和電阻相同的情況下,通電時(shí)間越長(cháng),這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。這個(gè)結論可以通過(guò)剛才的實(shí)驗中看出來(lái),某一個(gè)電阻通電時(shí)間越長(cháng),液柱上升越高,說(shuō)明放出熱量越多。

  3、分析論證,得出結論

  對以上兩個(gè)實(shí)驗進(jìn)行總結:電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱量多少與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。

  總結:

  這些用電器工作時(shí)都是把電能轉化成內能。

 。ǖ贸鲭娏鞯臒嵝母拍睿

  提出問(wèn)題

  結合生活實(shí)際進(jìn)行猜想:

  電流、電壓、電阻、通電時(shí)間……

  舉例證明猜想的合理性。

  學(xué)討論得出:

  1.控制變量法

  2.通過(guò)空氣受熱膨脹程度,觀(guān)察產(chǎn)生熱量的多少;

  實(shí)驗中,通過(guò)觀(guān)察兩個(gè)U形管中染色水柱液面高度的變化來(lái)判斷產(chǎn)生熱量的多少。

  觀(guān)察裝置討論得出:

  1.實(shí)驗時(shí)要控制電路中的電流和通電時(shí)間相同,改變電阻。

  2.電阻串聯(lián),可以使流過(guò)兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間相同。

  觀(guān)察記錄現象

  根據實(shí)驗現象,得出結論:在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

  學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗裝置討論得出:

  1.實(shí)驗時(shí)要控制電阻和通電時(shí)間相等,改變電流。

  2.使右邊容器中的電阻絲中的電流與左邊容器中的電阻絲不等(左邊電流大于右邊電流)。

  觀(guān)察記錄現象

  根據實(shí)驗現象得出結論:在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),電流越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

  總結以上兩個(gè)實(shí)驗:

  電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時(shí)間都有關(guān),電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長(cháng),這個(gè)電阻產(chǎn)生熱量越多。

  培養學(xué)生總結問(wèn)題的能力。

  由生活現象培養學(xué)生發(fā)現并提出問(wèn)題的能力。

  培養學(xué)生合理猜想,并分析猜想的合理性。學(xué)會(huì )排除不合理猜想。

  培養學(xué)生利用控制變量的方法來(lái)設計實(shí)驗。

  培養學(xué)生利用轉換法把不易觀(guān)察的量轉換為易觀(guān)察的現象。

  通過(guò)分析實(shí)驗裝置的合理性來(lái)培養學(xué)生的設計實(shí)驗的能力。

  會(huì )根據實(shí)驗現象得出結論,利用控制變量法準確的描述結論。

  培養學(xué)生分析實(shí)驗、總結實(shí)驗、描述實(shí)驗結論的能力。

  培養學(xué)生綜合分析歸納的能力。

  二、焦耳定律

  介紹科學(xué)家焦耳:

  英國科學(xué)家做了大量實(shí)驗于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系,即焦耳定律。

  【自學(xué)討論】焦耳定律的有關(guān)內容

  電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟電阻成正比,跟通電時(shí)間成正。(板書(shū))

  如果熱量用Q表示,電流用I表示,電阻用R表示,時(shí)間用t表示,則焦耳定律為 Q=I 2Rt。(板書(shū))

  強調:電流對電熱大小的影響更顯著(zhù)。

  [理論推導焦耳定律]

  當電流做的功全部轉化為內能時(shí): Q = W

  由于 W =UIt,U=IR 得

  Q =W =I 2Rt

 。ò鍟(shū))

  【電功與電熱的關(guān)系】

  請比較電爐與電風(fēng)扇的的工作特點(diǎn)(課件出示)

  電功與電熱的聯(lián)系與區別

  1.純電阻電路中Q =W

  2.非純電阻電路中Q<W

  電熱Q=I 2Rt

  了解焦耳在電熱上的成就

  了解焦耳定律的內容,記住公式和單位。

  討論比較:

  1.電爐工作時(shí)把電能全部轉化為內能。

  2.不是的,電吹風(fēng)工作時(shí)把一部分電能轉化為內能,還有一部分轉化為動(dòng)能。它不是一個(gè)純電阻。電功大于電熱

  培養學(xué)生的人文精神、學(xué)習科學(xué)家的實(shí)事求是的精神。

  培養學(xué)生自學(xué)、交流的能力。

  加強知識的聯(lián)系,培養學(xué)生比較分析、系統學(xué)習的能力。

  【利用焦耳定律解決問(wèn)題】

  1.討論:電爐通過(guò)導線(xiàn)接到電路中,導線(xiàn)和電爐絲串聯(lián),為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導線(xiàn)并不很熱?

  2.例題:一根60?的電阻絲接在36V的電源上,在5min內共產(chǎn)生多少熱量?

  交流訂正、強調: 公式的書(shū)寫(xiě)

  及單位的統一。

  討論:

  電線(xiàn)與電爐絲串聯(lián),電流相等,根據焦耳定律,導線(xiàn)的電阻比電爐絲小得多,相同時(shí)間內放出熱量也少。

  學(xué)生計算(一同學(xué)上臺板演)

  討論、補充訂正

  培養學(xué)生應用知識解決問(wèn)題的能力、合作學(xué)習和交往能力。

  培養學(xué)生利用公式解決實(shí)際問(wèn)題的能力,進(jìn)一步熟悉公式。

  小結

  知識梳理:

  這節課你學(xué)到了什么知識?

  1.電流的熱效應

  電流的熱效應與哪些因素有關(guān)?

  2.焦耳定律:Q=I 2Rt

  梳理本節課知識內容,形成知識體系。

  利用問(wèn)題引領(lǐng)的方法培養學(xué)生總結歸納的能力。

  過(guò)關(guān)檢測

  1.某導體的電阻是2Ω,通過(guò)2А 的電流時(shí),1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量?

  2.標有“220V 40W”電熱器安裝在220V的電路中,工作 100s后,所消耗的電能是 J,通過(guò)電熱器的電流是 A,產(chǎn)生的熱量是 J。

  解答

  討論、交流

  鞏固提高

  課后作業(yè)

  1.課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第2、3、4小題;

  2.思考:課本101頁(yè) “想想議議”,下節課交流;

  3.查閱生活中“電熱的利用和防止”。

  學(xué)生按要求完成作業(yè),查閱生活實(shí)際問(wèn)題。

  鞏固本課學(xué)習內容,同時(shí)增加課作業(yè),使物理走向社會(huì )、走向生活。

  六、板書(shū)設計

  第4節 焦耳定律

  一、電流的熱效應

  電流通過(guò)導體時(shí)電能轉化成內能,這種現象叫做電流的熱效應。

  電熱大小的影響因素:電流 I

  電阻 R

  通電時(shí)間 t

  二、焦耳定律

  電流通過(guò)導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟電阻成正比,跟通電時(shí)間成正。

  公式:Q=I 2Rt

  《焦耳定律》教案 篇11

  一、說(shuō)教材:

  1.教材分析:

  焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在電能和熱能轉換中的體現,本節在電學(xué)中是重要的概念之一。學(xué)生學(xué)好這節知識是非常必要的,同時(shí)也為學(xué)生升入高中打好了堅實(shí)的基礎。

  A.重點(diǎn):理解焦耳定律,用實(shí)驗讓學(xué)生總結出計算公式。

  B.難點(diǎn):幫助學(xué)生認識電流做功和電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱量之間的區別和聯(lián)系是本節的教學(xué)難點(diǎn),防止學(xué)生亂套用公式。

  C.關(guān)鍵:本節的教學(xué)關(guān)鍵是做好通電導體放出的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗。在得出了焦耳定律以后介紹焦耳定律公式及其在生活、生產(chǎn)上的應用。

  2.教學(xué)目標:

  A.知識目標:理解焦耳定律(內容、公式、進(jìn)行一些計算),知道電熱器的工作原理(電熱器的發(fā)熱體為什么是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲繞在絕緣材料上制成?)。

  B.能力目標:培養學(xué)生的觀(guān)察、實(shí)驗、創(chuàng )新、解決問(wèn)題的能力。

  二、說(shuō)教法:

  采取一邊實(shí)驗一邊講解、邊討論、啟發(fā)誘導的教學(xué)方法。通過(guò)實(shí)驗教學(xué)、日常生活中的實(shí)例教學(xué),調動(dòng)學(xué)生學(xué)習物理的積極性。

  三、說(shuō)過(guò)程:

  1.引入新課:

  教師利用日常生活的用電器(熱得快、電熱杯、電烙鐵、電飯鍋、電風(fēng)扇、電視機、電燈等)引入新課,讓學(xué)生討論:在日常生活中有哪些物品是利用電流的熱效應來(lái)工作的?

  2.突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn):

  請同學(xué)們猜想一下,通電導體放出的熱量可能與哪些因素有關(guān)?讓學(xué)生猜想、討論,告訴學(xué)生科學(xué)家們也經(jīng)常使用“猜想”這種方法來(lái)研究有關(guān)問(wèn)題。

  教師、學(xué)生共同確定因素:電流的熱效應——所以有電流(I);因導體的電阻影響電流的大小,所以應該有電阻(R);根據日常生活經(jīng)驗不難知道導體放出的熱量還與時(shí)間(t)有關(guān)。

  在I、R、t三個(gè)量的情況下如何研究呢?先讓學(xué)生討論,并設計研究的方案。利用控制變量法,結合人教版第115頁(yè)可設計如下實(shí)驗:

 。1)I、t不變,甲的電阻大于乙的電阻觀(guān)察實(shí)驗,此時(shí)我們看到了什么?說(shuō)明了什么?

 。2)當溫度計降回原來(lái)溫度,加大電流、用與(1)同樣的時(shí)間,同學(xué)們又看到了什么?這說(shuō)明了什么?

 。3)I、R不變,時(shí)間越長(cháng)電流放出的熱量越多。

  教師先讓學(xué)生歸納,然后教師總結出焦耳定律內容、公式,讓學(xué)生自己搞清Q、I、R、t各個(gè)量的單位,進(jìn)行公式變形。

  《焦耳定律》教案 篇12

  今天說(shuō)課的題目是焦耳定律。我將從以下五個(gè)部分進(jìn)行闡述。學(xué)情分析,教材分析,教學(xué)目標,教法學(xué)法,教學(xué)設計

  學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體。所以我把學(xué)情分析作為本次說(shuō)課的第一部分。

  一、學(xué)情分析。

  在心理方面:九年級學(xué)生思維活躍,求知欲強,對物理實(shí)驗較感興趣。但缺乏理性思維能力,實(shí)驗設計能力及觀(guān)察能力有待提高。 知識能力方面,通過(guò)前面的學(xué)習,學(xué)生已了解了歐姆定律,電能、電功率知識。同時(shí)也具備了一定的實(shí)驗操作能力。這些都為本節課的學(xué)習提供了基礎。

  二、教材分析

  教材是教學(xué)活動(dòng)的依據,一名教師不僅要備好學(xué)生,更要備好教材。下面我將從內容定位和教學(xué)重難點(diǎn)來(lái)對教材進(jìn)行分析。焦耳定律是能量守恒定律在電能和熱能轉換中的體現,在整個(gè)初中物理中有著(zhù)很重要的作用。 從本章結構來(lái)看,電與熱是對電能、電功率的應用總結,也是從電熱角度認識安全用電的理論基礎。起著(zhù)承上啟下的作用。另外,電熱利用和防止的內容,很貼近學(xué)生生活,充分體現了“從生活走向物理,從物理走向社會(huì )”的教育理念。

  根據教材內容,結合學(xué)生特點(diǎn)。我確定本節課的重點(diǎn)為:電流熱效應的影響因素,焦耳定律的理解。教學(xué)難點(diǎn)為如何引導學(xué)生設計實(shí)驗并分析得出電流熱效應的影響因素。

  為加深學(xué)生對電流熱效應影響因素的認識,通過(guò)探究實(shí)驗得出決定性的結論,給出焦耳定律后,再引導學(xué)生用學(xué)過(guò)的物理公式進(jìn)行推導,以此突出本節課的教學(xué)重點(diǎn)。通過(guò)在教師引導下,學(xué)生合作進(jìn)行探究的方式來(lái)突破本節課的教學(xué)難點(diǎn)。

  根據新課標和素質(zhì)教育的要求,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),確定如下教學(xué)目標

  三、教學(xué)目標:

  1、知道電流的熱效應,知道焦耳定律的內容,并能用焦耳定律說(shuō)明生活中的一些現象。

  2、通過(guò)探究,知道電流的熱效應與哪些因素有關(guān).,體會(huì )物理探究的過(guò)程和方法

  3、通過(guò)交流和討論培養合作學(xué)習的態(tài)度和意識。

  4、知道利用和防止電熱的場(chǎng)合和方法。

  5、通過(guò)電熱的利用和防止知識的學(xué)習,認識科學(xué)是有用的。

  四、教法學(xué)法

  如何將教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行的輕松,有效,教法學(xué)法的選擇是關(guān)鍵。在本節課的教學(xué)過(guò)程中 我打算運用如下4種教法:

  1.探究教學(xué)法

  本節課探究的問(wèn)題是:在電流相同時(shí),電能轉化成熱能的功率跟電阻有什么關(guān)系,這里我將采取了探究教學(xué)法。創(chuàng )設情境,讓學(xué)生提出問(wèn)題,提出猜想或假設,設計實(shí)驗,進(jìn)行實(shí)驗,得出結論等,教學(xué)中完全遵循科學(xué)探究的步驟,采取這種教學(xué)方法的好處首先是問(wèn)題是學(xué)生自己提出來(lái)的,學(xué)生很愿意針對自己的問(wèn)題進(jìn)行一系列探究,或者說(shuō)這樣能迎合學(xué)生心理,其次采用探究教學(xué)法,教學(xué)具有一定的開(kāi)放性,教學(xué)總體思路明析。當然在探究教學(xué)中,也不能做到面面俱到,而應有所側重,提出問(wèn)題和進(jìn)行實(shí)驗設計是本次探究實(shí)驗應側重的兩個(gè)環(huán)節。

  2.演示實(shí)驗法

  演示實(shí)驗好處是形象、直觀(guān),能快速切入主題,深受學(xué)生歡迎。同時(shí)演示實(shí)驗也可揭露事物的來(lái)龍去脈,引發(fā)學(xué)生思考等。電流的熱效應學(xué)生是有生活體驗的,教師若能把學(xué)生的生活體驗搬到課堂來(lái),展現在學(xué)生的面前,那么學(xué)生將產(chǎn)生濃厚的興趣,學(xué)習欲望將有所提高。此外,電流相同時(shí),電流產(chǎn)生熱的功率跟什么有關(guān),這個(gè)本節課將要探究的問(wèn)題如果要學(xué)生提出來(lái),簡(jiǎn)直太難了,怎么辦呢?要解決這個(gè)矛盾,最好的辦法是借助實(shí)驗演示。當然教師還要運用巧妙的語(yǔ)言進(jìn)行啟發(fā)和引導。

  3.談話(huà)教學(xué)法

  談話(huà)就是坦誠地面對面的交流,本節課中,創(chuàng )設情境,引入新課需要談話(huà),實(shí)驗探究需要談話(huà),學(xué)生自我展示需要說(shuō)話(huà),課堂探究需要談話(huà),教學(xué)中恰當地運用談話(huà)教學(xué)法,能營(yíng)造一種寬松、和諧的、民主的課堂氣氛,符合新課程倡導的師生互動(dòng)、生生互動(dòng),共同發(fā)展的教學(xué)理念。

  4、合作學(xué)習法

  合作學(xué)習是學(xué)生在小組中為完成共同任務(wù),從而形成一種協(xié)作互助的學(xué)習方式。本節課探究電流相等時(shí),電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱的功率跟電阻有什么關(guān)系,探究過(guò)程涉及幾個(gè)環(huán)節,每一個(gè)環(huán)節都需要群策群力,因此很有必要形成合作小組進(jìn)行協(xié)作學(xué)習,同時(shí)通過(guò)有效的合作學(xué)習,培養學(xué)生學(xué)會(huì )交往,學(xué)會(huì )參與,學(xué)會(huì )傾聽(tīng),學(xué)會(huì )尊重。

  5、理論聯(lián)系實(shí)際 ,在學(xué)習了焦耳定律后,啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,舉出身邊電熱的利用和防止的例子,使學(xué)生體會(huì )到從生活走向物理的新課標理念。

  五、教學(xué)設計

  本節課可設為如下五大環(huán)節:1創(chuàng )設情境,誘導思維 2師生互動(dòng),全員探究。3分析推理,規律應用 4知識遷移,拓展延伸, 5總結提煉,當堂檢測。

  一)創(chuàng )設情境 誘導思維

  生活中的物理周六,小明的爸爸出門(mén)前囑咐他好好寫(xiě)作業(yè),不要看電視。爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認真寫(xiě)作業(yè),電視機也沒(méi)打開(kāi),很高興?芍缶桶l(fā)現,小明剛看過(guò)電視。聰明的爸爸是怎樣判斷的呢?從生活走進(jìn)物理,洗發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣

 。ǘ⿴熒(dòng),全員探究

  教師給電爐絲通電,引導學(xué)生發(fā)現問(wèn)題:電爐絲和導線(xiàn)通過(guò)的電流相同,為什么電爐絲熱得發(fā)紅,導線(xiàn)卻幾乎不熱? 從而引出要研究的課題:電流通過(guò)導體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)?這也就是我們這節課要完成的探究任務(wù)。

  鼓勵學(xué)生積極發(fā)言,說(shuō)出自己的猜想。然后教師進(jìn)行分組,讓學(xué)生分組討論:設計實(shí)驗方案。引導學(xué)生思考:要研究多個(gè)變量與一個(gè)量的關(guān)系,我們應該用哪種方法呢?另外怎樣來(lái)顯示通電導體,產(chǎn)生的熱量。 提醒學(xué)生控制變量法和轉化法在實(shí)驗中的運用。比如:將通電導體產(chǎn)生熱量的多少轉化為燒瓶中煤油溫度升高的多少。學(xué)生集思廣益,畫(huà)出實(shí)驗電路圖。

  出示實(shí)驗器材后,要學(xué)生根據設計好的電路圖,連接實(shí)物,進(jìn)行實(shí)驗。實(shí)驗一 探究熱量與電阻關(guān)系,要保證電流,通電時(shí)間相同,比較不同電阻的銅絲和鎳鉻合金絲產(chǎn)生熱量的多少。實(shí)驗二探究熱量與電流關(guān)系時(shí),去掉一個(gè)燒瓶,改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,以改變通過(guò)導體的電流,保證電壓。通電時(shí)間一定時(shí),觀(guān)察現象。實(shí)驗三,探究熱量與通電時(shí)間的關(guān)系時(shí),也要控制電壓和電流相等。

  通過(guò)分析實(shí)驗現象,學(xué)生不難得出電熱與電流、電阻、通電時(shí)間的定性關(guān)系。

  在此環(huán)節中,運用任務(wù)驅動(dòng)教學(xué)法,給學(xué)生探究活動(dòng)制訂一個(gè)目標,明確探究目的,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習積極性! 教師引導下,學(xué)生合作完成探究活動(dòng)。讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的思維程序以及與人合作交流的重要性。

  三)分析推理,規律應用。

  教師向學(xué)生說(shuō)明:由于實(shí)驗條件有限,我們做的探究實(shí)驗只能得出Q與I、R、T的定性關(guān)系,但早在1840年英國物理學(xué)家焦耳,通過(guò)大量實(shí)驗,已總結出他們的定量關(guān)系!這就是焦耳定律、教師向學(xué)生強調各個(gè)物理量的單位。

  為了加強學(xué)生對焦耳定律的認識,引導學(xué)生進(jìn)行公式推導。向學(xué)生強調;在電能全部轉化為熱能的情況下,可以由電功率和歐姆定律公式推導得出焦耳定律。在此要強調只有在純電阻電路中才可以這樣推導,而在非純電阻電路中,電路消耗的電能要大于產(chǎn)生的熱量。

  學(xué)生了解焦耳定律的內容后,再討論前面“爐絲和導線(xiàn)”的問(wèn)題,以加深學(xué)生對焦耳定律的理解,也讓學(xué)生體會(huì )到探究知識的成就感。 通過(guò)典型例題的分析和講解,讓學(xué)生學(xué)會(huì )運用焦耳定律,并且規范解題步驟。

  四)知識遷移,拓展延伸

  引導學(xué)生討論:哪些用電器是利用電流的熱效應為我們服務(wù)的呢?從而將教學(xué)內容拓展到電熱的利用和防止上。向學(xué)生說(shuō)明:也有很多情況下我們并不希望用電器的溫度過(guò)高,比如電視機后蓋上的散熱孔,就是為了避免電熱過(guò)高,損壞電器設計的。放映如下視頻,熱得快也是利用電流熱效應來(lái)工作的,它的卻給我們的生活帶來(lái)了方便,但也帶來(lái)了安全隱患。用熱得快燒水時(shí),如果使用者忘記切斷電源或者水被燒干后,很容易引起火災。讓學(xué)生學(xué)會(huì )辯證得看待問(wèn)題,加強安全用電的意識。

  五) 總結提煉,當堂檢測

  最后,讓學(xué)生討論總結:本節課學(xué)到的知識內容,教師適當的加以補充,使學(xué)生在頭腦里建立起清晰的知識系統。 課堂最后當堂檢測。要求學(xué)生,課下自制一個(gè) 有高低兩檔的簡(jiǎn)易電熱器, 另外還要學(xué)生上網(wǎng)查找用電安全常識,為第五節安全用電的學(xué)習做好準備。

  我的板書(shū)分為兩塊主板書(shū)和副板書(shū)主板書(shū)用于板書(shū) 重要知識點(diǎn),便于學(xué)生從整體上把握本節知識結構。副板書(shū)部分,用于顯示實(shí)驗電路圖,及課堂上隨機出現的問(wèn)題,幫助學(xué)生更好的理解教學(xué)內容。

  以上是我說(shuō)課的所有內容,不妥之處懇請各位評委老師多多指正。

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