2019-2020年高中物理电流的热效应教案新课标人教版选修1-1

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1、2019-2020年高中物理电流的热效应教案新课标人教版选修1-1教学过程:一、电流的热效应1.在5欧电阻上涂一层蜡后,把它接到6伏电源上,会看到什么现象?用手摸摸电阻,它是不是在发热?这说明电流通过导体会产生什么效应。2.在两只电阻上涂厚薄相同的蜡,并接在6伏电源上,观察哪个电阻上的蜡熔化得快,是电阻大的还是电阻小的?哪个电阻止的电流大?电流产生的热量多少与电流大小有什么关系,3.将两只电阻串联,涂蜡情况相同,接在6伏电源上,观察哪个电阻上的蜡熔化得快些,是电阻大的还是电阻小的。当电流强度相同时,电流产生的热量多少跟电阻大小有什么关系。4.将10欧电阻涂上一层厚蜡,接在6伏电源上,通电后蜡

2、开始熔化,随着时间的增加,蜡熔化的越多,最后全部熔化。这说明电流产生的热量多少跟通电时间长短有什么关系;  6.用漆包线在一根火柴头上缠几匝,隔一段距离,再在另一根火柴头上缠更多匝(缠线的匝数之比可为1:10),两火柴要分开。将漆包线两端接在电源上。通电后,观察哪根火柴先着火。这表明当电流强度相同时,电流产生的热量多少跟电阻大小有什么关系?7.再用漆包线在一根火柴头缠数匝,先接在4伏电源上,记录下通电后到火柴着火所用的时间。再取一根火柴,用漆包线缠上同样的匝数,接在6伏电源上,记下火柴着火所用的时间。比较这两个时间。当电路电阻一定时,电流产生的热量多少跟通过的电流大小有什么关系?【注意事项】

3、1.因实验时电流较大,接通电路的时间要尽可能短,蜡熔化后要立即断开电源。2.火柴着火后,不仅要立即断开电源,还要把火立即吹灭,以防将漆包线其余部分的漆烧掉。二、焦耳定律那么电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关呢?英国物理学家焦耳做了大量的实验研究这个问题。焦耳1818年出生在英国的曼彻斯特市效区,是一个酿酒厂主的儿子。从小学习认真,爱好科学。16岁起与其兄弟一起到著名化学家道尔顿那里学习,这在焦耳的一生中起了关键的指导作用,使他对科学产生了浓厚的兴趣。当焦耳20岁时,正值电磁力和电磁感应现象发现不久,人们还不大了解电磁现象的内在规律,也缺乏对电路的认识,只是感到磁电机有可能代替蒸汽机

4、成为效率最高、管理方便的新动力。于是一股电气热潮席卷了整个欧洲,焦耳也对此很感兴趣,并做起了这方面的实验。在1914年焦耳做了大量的实验研究了电流通过导体时,产生的热量与哪些因素有关,得出了著名的焦耳定律。哪位同学能说说焦耳定律的内容以及它的表达式?电流通过导体时产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。①内容:电流通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。②公式:Q=I2Rt。③单位:公式Q=I2Rt其中Q表示导体产生的热量,单位焦耳(J),I表示通过导体的电流,单位安培(A),R表示导体的电阻,单位欧姆(Ω),t表示通电时间,单位秒(s)可见 

5、1J=1A2Ωs在上一节课中我们知道电流通过电路时要对电路做功,电流做的功为W=Uit又因为一般电路都是有电阻的,电流通过电路时会生热,导体产生的热为Q=I2Rt三、焦耳定律的应用想一想,电流的热效应在生产和生活中有哪些具体应用?四说明1.研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行。闭合开关后,让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况(在课前就把实验电路连接好),这样,可以把更多的时间花在分析实验,引出焦耳定律及运用焦耳定律上。2.Q=W只对纯电阻电路(如灯泡、电炉等)适用,对非纯电阻电路(如含电动机的电路)不适用,这一点要向学生交待清楚。

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