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时间:2018-08-06
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1、第四节电和热●教学目标一、知识目标1.知道在电流相同的条件下,电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比。2.知道利用电热和防止电热的场合和方法。二、能力目标1.通过实验探究电流的热效应与电阻大小的关系,培养学生的观察分析能力和概括能力。2.通过本节内容的学习,培养学生应用物理知识解决简单问题的能力。三、德育目标1.通过电热的利用和防止知识的学习,认识到科学是有用的,激发学生学习物理、热爱科学的兴趣。2.在学习的过程中,渗透辩证唯物主义的思想。●教学重点通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系●教学难点组织指导学生在探究过程中认真观察、分析,并得出正确结论
2、●教学方法探究法、观察法、讨论法●教具准备学生用:烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源.演示用:电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪●课时安排1课时●教学过程一、引入新课[师]同学们根据自己的生活经验,一定能举出许多电能变成热能的例子。通过对电能的学习,大家已经了解电流通过导体时,导体会发热,谁还记得这是电流的什么效应?[生]这叫电流的热效应。[师]在前面课程小灯泡的发光实验中,同学们曾有意地去触摸过小灯泡,感觉小灯泡(同学们一起说)热。有没有同学触摸过导线,如小灯泡连接的导线热不热。[生]我摸过,没感觉到热。[生]我也在家里摸过做饭的电饭锅
3、,饭都熟了,导线也没感觉到热。[师]同学们有没有考虑过这样的问题:导线和用电器中流过的电流相同吗?[生]相同。[师]导线和用电器中流过了相同的电流,用电器发热而导线却几乎不发热,这是为什么?今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关。二、进行新课1.电流的热效应跟电阻大小的关系[想想做做][师]同学们四人一组,选择你们面前的仪器设计实验,讨论如何做,有什么问题可以提出来。[生]为什么要用煤油,用水不可以做吗?[生]为什么是等量的煤油,不等量行吗?[师]完全可以用水来代替煤油,只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值。原因同学们在
4、后续课程中将会找到答案。谁能回答第二个问题?[生]只有等量的煤油,才能通过它们的温度讨论电流产生的热量。这样的方法应该是控制变量法。[师]同学们如果没有什么问题,可以开始实验。(学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)[生]两个瓶中温度不同。[生]浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高。(引导学生分析)[生]煤油温度高,说明煤油中的金属丝产生的热量多,即电阻大的金属丝产生热量较多。[师]刚才有同学问,为什么把金属丝做成螺旋状,直的不行吗?请同学们看下面的演示。[演示]电热切割(可让1~2位同学演示)如图,电阻丝和铜丝各一段,在木架上串联后接入电压为
5、4~6V的蓄电池组上,同时将相同的泡沫塑料板与电阻丝和铜丝接触(过一会)。[生]和电阻丝接触的塑料泡沫板被烧熔切开,和铜丝接触的没有切开。[生]这说明电阻丝产生的热量多。[生]就是说在电流相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。[师]大家都同意后一个同学归纳的结论吗?(同学们开始议论。教师提醒大家:他是不是忽视了一个重要条件:从实验考虑)[生]电阻丝和铜丝在同一个串联电路中,它们工作的时间相同。[生]应该说,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。[生]也可以说在电流相同的情况下,电阻越大,产生热量的功率越大。[师]电阻所以发热,是因
6、为……[生]消耗了电能。[师]电阻越大,产生热量的功率越大,说明:[生]电流相同的情况下,电阻越大,耗电的功率越大。[师]电阻和功率具体的数量关系是什么呢?引导学生写出电功率的表达式P=IU。利用欧姆定律I=,将二式中U消去,可以得到P=I2R.[生]在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。(板书)[师]从上面表达式中,同学们能不能进一步了解在电阻相同的条件下,电流和功率的关系?[生]从上式中可以看出:在电阻相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体中电流的二次方成正比。[师]同学们表达得非常好。请大家看书中“!”,在说到两个物理量
7、“成正比”“成反比”的时候,一定要注意条件:关系式中其他物理量的大小不变。[投影]例题:某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时,电能转化成热时的功率是多少?(教师引导学生分析、演算、要求一名学生板演)解:由题知:R=2ΩI=2AP=I2R=(2A)2×2Ω=8W导体将电能转化成热时的功率是8W。同学们在演算过程中,教师要提醒大家注意:代入计算的时候,要将电流的单位“A”一起平方,不能写成P=I2R=22A×2Ω=8W,安培和欧姆相乘,不能得到瓦特。[师]我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟电阻大小的关系。同学们现在能不能回答本节开始时的问
8、题?[生]导线和用电器(电炉或电饭锅或电灯)中通过的电流相同,但是导线的电阻较小,而那些电器的电阻较大,所以
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