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时间:2020-02-25
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1、《电热器电流的热效应》教学设计一、教学目标1、知识与技能(1)了解生活中常见的电热器,知道它们在工作过程中利用电流做功将电能转化成内能,了解电热器一般都由电阻构成。(2)知道焦耳定律公式的表述、适用范围和计算公式,会用焦耳定律进行简单的计算。2、过程与方法(1)通过探究,知道电热器产生的热量与电热器自身的电阻、通过它的电流以及通电时间有关。(3)通过实验,体会转换法和控制变量法的运用。3、情感、态度与价值观介绍焦耳科学探究的过程,引发学生勇攀科学高峰的热情。二、教学重点探究影响电流热效应的因素。理解及应用焦耳定律。三、教学难点探究影响电流热效应的因素的实验设计。理解电功与电热的关系。四、
2、教学过程(一)导入新课引入:发光一段时间后的小灯泡,用手触摸灯泡;使用一段时间后的电风扇,摸触电动机部分,都有什么感觉?提出问题:为什么?学生回答:电流通过用电器时会发热。(教师由此引入新课)(二)新课学习活动一:认识电热器师生交流:1.家里还有哪些用电器通电后会发热?2.课本P13页图15-9中的家用电器有何共同点?我们使用这些电器是为了得到哪一种能量?学生归纳:教师总结:1.电流热效应:电流通过导体时,导体发热的现象。2.电热器就是主要利用电流热效应工作的装置。活动二:探究影响电流热效应的因素1、由生活现象引发思考:电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关?2、学生大胆猜测:a、电流通
3、过电热器产生的热量可能与电阻有关;b、电流通过电热器产生的热量可能与电流有关;c、电流通过电热器产生的热量可能与电压有关;d、电流通过电热器产生的热量可能与通电时间有关。(教师耐心倾听,适时评价,引导学生对猜想进行分析,梳理出本质问题)3、设计实验:(1)器材装备:如何显示通电导体产生热量的多少?(你想用什么样的用电器来产生热量?)(你准备用什么器材比较出产生热量的不同?)师生讨论:认识课本P14图15-10中装置图。(2)方法确定:如何控制电流不变?如何在控制电阻不变的情况下改变电流?师生讨论:控制变量法转换法(3)电路连接:要控制变量,这两根电热丝应该怎样连接?如何改变电流的大小?师
4、生讨论:画出课本P14图15-11电路图。4、进行实验:(1)介绍课本P14图15-11如图实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,A瓶中电阻丝的电阻比B瓶中的小,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,通过观察温度计示数的变化,就可以比较电流产生的热量的多少。(2)分步实验:A.两个电阻串联,加热的时间相同,A瓶相对B瓶中的电阻较小,B瓶中的温度计示数变化大。表明:B.在两瓶煤油温度下降到室温后,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A瓶前后两次煤油上升的温度,第二次温度上升的高。表明:C.如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明
5、:5、得到结论:电流通过导体时产生的热量与导体中的电流大小、导体电阻和通电时间有关。电流越大,电阻越大,通电时间越长,电流产生的热量越多。活动三:理解运用焦耳定律教师引导:英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定: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。这个规律叫做焦耳定律。师生交流:1、焦耳定律的公式:Q=I2Rt2、单位:I——A,R——Ω,t——s。则Q——J3、例题:课本P15推导证明:1、电流通过电炉等电热器时,电能几乎全部转化成内能,电热器产生的热量等于电流所做的功,即Q=W=UIt,根据U=IR,可得Q=I2Rt,与实
6、验结论一致。2、电流通过电炉等电热器时,电能几乎全部转化成内能,电热器产生的热量等于电流所做的功,即Q=W=UIt,根据I=U/R,可得Q=U2t/R。有时,推导公式应用更灵活。拓长延伸:在有些情况下,电流所做的功W中只有一部分转化为内能。例如,电流通过电动机做功时,大部分电能被转化为机械能,而仅有少量的电能转化为内能。(下一课时将进一步学习)(三)课堂练习1.下列各用电器均标有“220V60W”字样,它们正常工作相同的时间,发热最多的用电器是()A.电视机B.电风扇C.电热毯D.电灯2.在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,镍铬合金丝和铜丝按如图所示的方式连接在电路中,镍
7、铬合金丝的电阻比铜丝的大,甲、乙烧瓶中盛有等量的煤油,通电一段时间后()A.甲瓶中温度计的示数变化较大B.乙瓶中温度计的示数变化较大C.两瓶中温度计的示数变化一样大D.条件不足,无法判断
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