初三物理下冊電流的熱效應(yīng)課件
教案背景:
蘇科版《電熱器 電流的熱效應(yīng)》是在對電功理解的基礎(chǔ)上展開的。生活中電流通過用電器做功消耗電能,但不同的用電器能量轉(zhuǎn)化的方向不同。在應(yīng)用公式時,選取出現(xiàn)限制,而學(xué)生還不能理解其背后的緣由。在此基礎(chǔ)上,進行電熱的教學(xué)是非常必要的。
二。教學(xué)課題:電熱器 電流的熱效應(yīng)
三。教材分析:
《電熱》從生活中常見的電熱器入手,讓學(xué)生形成一種認識,電流在通過用電器做功時一定會放出熱量。進一步,從生活經(jīng)驗出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生猜測電熱的多少與哪些因素有關(guān),從而迅速地切入正題——用實驗的方法研究電熱與電流、電阻和時間的關(guān)系。這樣做的好處是體現(xiàn)了物理知識“從生活中來”的指導(dǎo)思想,也體現(xiàn)了物理研究問題的方法。在教學(xué)中如何巧妙地啟發(fā)學(xué)生的思維,點燃他們的方案設(shè)計的熱情,這中間要靠教師善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維上的盲點和閃光點,逐步引領(lǐng)學(xué)生完善實驗的設(shè)計。我認為如何在教師引領(lǐng)下完成實驗探究的整體設(shè)計是本節(jié)課的關(guān)鍵。
1.教學(xué)目標:
。1)知識與技能
知道電流的熱效應(yīng),電熱與哪些因素有關(guān);
理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。
(2)過程與方法
探究電熱影響因素,體會等效替代法和控制變量法。
。3)情感、態(tài)度與價值觀
介紹焦耳對電熱探索的過程,引發(fā)學(xué)生勇攀科學(xué)高峰的熱情。
2.重點難點:
難點:電熱影響因素的'實驗設(shè)計;對焦耳電律的理解。
重點:認識電流熱效應(yīng);探究電熱影響因素;理解及應(yīng)用焦耳定律。
3.教學(xué)流程圖:
四。教學(xué)方法:
引入環(huán)節(jié)要通過親身體驗讓學(xué)生認識到電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生熱量,完成對電熱的感性認識。然后引發(fā)討論,電熱的多少會受到哪些因素的影響?
在完成實驗設(shè)計后,動員學(xué)生參與操作,因為在實驗過程中會產(chǎn)生很多細節(jié)問題,包括現(xiàn)象的觀察和操作流程的解釋。在定性地總結(jié)出電熱對哪些因素有關(guān)以后,要強調(diào)焦耳是經(jīng)過了大量的實驗,收集了大量數(shù)據(jù)以后才確定了電熱與電流、電阻和時間的定量關(guān)系,總結(jié)出焦耳定律。一項科學(xué)研究或發(fā)現(xiàn)對于研究者來講,其實是要歷經(jīng)很多艱辛才能完成的,讓學(xué)生在獲取知識的同時,給予認知過程以應(yīng)有的敬畏,增加對焦耳等科學(xué)巨匠的認同感。
對焦耳定律內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)注意Q=I2Rt是實驗結(jié)論,是電熱定義式,而非推導(dǎo)公式,要避免與電功的公式混為一談。在得出推導(dǎo)公式前要注意條件的交代,但不必進行闡述,要給下一課時的學(xué)習(xí)埋下伏筆。
公式應(yīng)用以簡單的計算和解釋生活中的電學(xué)現(xiàn)象為主。
五。教學(xué)過程:
教 學(xué) 流 程 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 引入:
實驗激趣:
發(fā)光一段時間后的燈泡,用手觸摸燈泡;使用一段時間后的電風(fēng)扇,摸觸電動機部分,都有什么感覺?
提出問題:為什么?
學(xué)生回答:電流通過用電器時會出現(xiàn)熱效應(yīng)。
新課教學(xué):
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師生交流:
1.家里還有哪些用電器通電后會發(fā)熱?
2.課本P1頁圖15-中的家用電器有何共同點?我們使用這些電器是為了得到哪一種能量?
學(xué)生歸納:
教師總結(jié):
1.電流熱效應(yīng)是每一種用電器使用時都會出現(xiàn)的;
2.電熱器就是主要利用電流熱效應(yīng)工作的裝置。
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1.由生活現(xiàn)象引發(fā)思考:電熱多少與什么有關(guān)?
2.大膽猜測:
3.設(shè)計實驗:
。1)器材裝備:
師生討論:
你想用什么樣的用電器來產(chǎn)生電熱?
準備用什么器材比較出電熱的不同?
。2)方法確定:控制變量法 轉(zhuǎn)換法
(3)電路連接:
師生討論:
根據(jù)實驗的要求,要控制變量,這兩根電熱絲應(yīng)該怎樣連接?
如何改變電流的大?
。4)實驗步驟:
4.進行實驗:
。1)介紹如圖實驗裝置,在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各裝一根電阻絲,A瓶中電阻絲的電阻比B瓶中的小,串聯(lián)起來,通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,通過觀察溫度計示數(shù)的變化,就可以比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。
(2)分步實驗:
A.兩個電阻串聯(lián),加熱的時間相同,A瓶相對B瓶中的電阻較小,B瓶中的溫度計示數(shù)變化的多。表明:同等條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
B.在兩瓶煤油溫度下降到室溫后,加大電流,重做實驗,讓通電的時間與前次相同,兩次實驗比較A瓶前后兩次煤油上升的溫度,第二次溫度上升的高。表明:同等條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
C.如果加長通電的時間,瓶中煤油上升越高,表明:同等條件下,通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多。
5.得到結(jié)論:
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱與導(dǎo)體中的電流大小導(dǎo)體電阻和通電時間有關(guān)。相同條件下,電流越大,電阻越大,通電時間越長,電熱越多。
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師:英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實驗于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。
師生交流:
1.焦耳定律的公式:Q=I2Rt
2.單位:I——A,R——Ω,t——s。則Q——J
例題:一只白熾燈,燈絲正常發(fā)光時電阻為44Ω,現(xiàn)將其接在家庭電路中,工作10min,求燈絲所放出的熱量為多少?
方法一:
解:由I=U/R=220V/44Ω=5A
由Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J
方法二:
點評:
結(jié)合I=U/R,焦耳定律可以推導(dǎo)出兩個公式:Q=U2t/R和Q=UIt。有時,這兩個推導(dǎo)公式應(yīng)用更靈活。
練習(xí)鞏固:
1.下列各用電器均標有“220V 60W”字樣,它們正常工作相同的時間,發(fā)熱最多的用電器是( )
A.電視機
B.電風(fēng)扇
C.電熱毯
D.電燈
2.在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實驗中,鎳鉻合金絲和銅絲按如圖所示的方式連接在電路中,鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的大,甲、乙燒瓶中盛有等量的煤油,通電一段時間后( )甲 乙
A.甲瓶中溫度計的示數(shù)變化較大
B.乙瓶中溫度計的示數(shù)變化較大
C.兩瓶中溫度計的示數(shù)變化一樣大
D.條件不足,無法判斷
3.小明在商場看到外形和容量完全相同,但額定功率分別是800W和1200W兩種規(guī)格的不銹鋼電熱水壺。他認為800W的電熱水壺功率小,比較省電。如果從節(jié)能的角度考慮,你認為他的想法合理嗎?請說明理由。
課堂小結(jié):
本節(jié)課了解了電熱是每一種用電器都會出現(xiàn)的現(xiàn)象。緊扣電熱多少與哪些因素有關(guān)設(shè)計實驗,得到結(jié)論——焦耳定律。同時還得到了電熱的推導(dǎo)公式。
布置作業(yè):
寫出簡單的“電熱影響因素”的探究報告(包括探究的問題、探究的過程和探究的結(jié)論)
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