高中物理歐姆定律教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-23人教版九年級(jí)物理《焦耳定律電熱計(jì)算》復(fù)習(xí)教案。
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,大家在認(rèn)真準(zhǔn)備自己的教案課件了吧。寫好教案課件工作計(jì)劃,才能規(guī)范的完成工作!你們會(huì)寫一段優(yōu)秀的教案課件嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“人教版九年級(jí)物理《焦耳定律電熱計(jì)算》復(fù)習(xí)教案”,相信能對大家有所幫助。
人教版九年級(jí)物理《焦耳定律電熱計(jì)算》復(fù)習(xí)教案
復(fù)習(xí)目標(biāo)
1.通過閱讀會(huì)描述焦耳定律得出的過程,會(huì)用焦耳定律說明生產(chǎn)生活中的一些現(xiàn)象;
2.會(huì)進(jìn)行相關(guān)的電熱計(jì)算;
復(fù)習(xí)過程
一、組織教學(xué),出示復(fù)習(xí)目標(biāo)
同學(xué)們,這節(jié)課我們開始復(fù)習(xí)電學(xué)部分“電功率”中的第四節(jié)。請看學(xué)習(xí)目標(biāo)
二、完成學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.自學(xué)指導(dǎo):
認(rèn)真閱讀九年級(jí)物理教材教材P99—P101內(nèi)容后,完成《中考新突破》113頁“考點(diǎn)解讀”考點(diǎn)4的題目。
2.學(xué)生自學(xué)。
3.學(xué)生自學(xué)檢測
(1)標(biāo)有“220V40W”字樣的電風(fēng)扇、電視機(jī)、電烙鐵、節(jié)能燈正常工作相同時(shí)間,產(chǎn)生熱量最多的是()
A.電風(fēng)扇B.電視機(jī)C.電烙鐵D.節(jié)能燈
(2)用同種材料制成兩段長度相等、橫截面積不同的圓柱形導(dǎo)體,甲比乙的橫截面積大,如圖所示.將它們串聯(lián)在電路中,通電一段時(shí)間后,比較甲、乙兩導(dǎo)體升高的溫度,正確的是()
A.甲導(dǎo)體的溫度升高得多B.乙導(dǎo)體的溫度升高得多
C.甲、乙兩導(dǎo)體升高的溫度相同D.條件不足,無法判斷
(3)如圖所示,甲、乙兩只燒瓶中裝有質(zhì)量相同,初溫相同的煤油.閉合開關(guān)S后,觀察到甲溫度計(jì)比乙溫度計(jì)示數(shù)上升的快.由此可判斷電阻絲R1的阻值電阻絲R2的阻值(填“大于”或“小于”).
(4)如圖所示,在四個(gè)相同的水槽中盛有質(zhì)量和溫度都相同的水,現(xiàn)將電阻絲R1、R2(R1<R2),分別按下圖所示的四種方法連接放入水槽,并接入相同的電路.通電相同時(shí)間后,水槽中水溫最高的是()
A.
B.
C.
D.
(5)關(guān)于電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,以下說法正確的是()
A.根據(jù)Q=I2Rt可知,電阻越大,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多
B.根據(jù)Q=t可知,電阻越大,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越少
C.根據(jù)Q=UIt可知,相同時(shí)間內(nèi),電流產(chǎn)生的熱量與電阻無關(guān)JaB88.com
D.根據(jù)Q=I2Rt可知,在電流一定時(shí),電阻越大,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多
(6)如圖所示的電路中,燈泡L標(biāo)有10v,10w,,字樣.電源電壓15v,
(1)s1閉合S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在R的中點(diǎn)位置,燈泡L恰能正常發(fā)光,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器連人電路的阻值。
(2)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在R最右端,通電5min,求R產(chǎn)生的熱量。
4.教師精講與點(diǎn)撥
三、當(dāng)堂訓(xùn)練:
《中考新突破》116頁“基礎(chǔ)訓(xùn)練”:16、17題
《中考新突破》121頁“中考經(jīng)典檢測”:16、18題;
課后反思
精選閱讀
人教版九年級(jí)物理《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.能通過實(shí)例,認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。
2.能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)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)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算,會(huì)利用焦耳定律解釋生活中電熱利用與防治。
(二)過程與方法
體驗(yàn)科學(xué)探究過程,了解控制變量的物理方法,提高實(shí)驗(yàn)探究能力和思維能力。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀
會(huì)解釋生活中一些電熱現(xiàn)象,通過學(xué)習(xí)電熱的利用與防止,學(xué)會(huì)辯證地看待問題。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
電熱是指電流做功把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電熱的大小與哪些因素這個(gè)實(shí)驗(yàn)從提出問題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、得出結(jié)論幾個(gè)方進(jìn)行研究。重點(diǎn)是研究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中要采用控制變量的方法。研究電熱與電阻關(guān)系時(shí)要控制電流和通電時(shí)間相同,設(shè)計(jì)出的電路要使用兩個(gè)不同的電阻串聯(lián)。研究電熱與電流的關(guān)系的設(shè)計(jì)是一個(gè)難點(diǎn),電阻相同改變電流,可以利用并聯(lián)分電流的思想,也可以兩個(gè)電路來完成。
焦耳定律研究的是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少,它與電功有聯(lián)系也有區(qū)別。電功是指電流做功,可以把電能轉(zhuǎn)化為各種形式能,而電熱只是電功的一部分。只有在純電阻電路中,這兩個(gè)量才相等。
重點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)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(yàn)操作中各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)注意的問題。
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(yīng)用。
三、教學(xué)策略
電流做功的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程,不同的用電器轉(zhuǎn)化成不同形式的能量。本節(jié)研究的是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多少,生活中的用電器工作時(shí)都伴有熱的現(xiàn)象,用此引入電流的熱效應(yīng),從電爐絲與連接的導(dǎo)線入手,提出問題,學(xué)生也比較容易猜到電阻是影響電熱的因素之一。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間關(guān)系時(shí),要利用到控制變量的方法。研究電熱與電阻的關(guān)系要比研究電熱與電流關(guān)系思維難度上略低一些,體現(xiàn)了從簡入難的層次性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)結(jié)合了電路的特點(diǎn),利用串聯(lián)電路使兩電阻的電流相等,利用分電壓的方法使兩電阻的電流不相等。
電熱與電功的聯(lián)系與區(qū)別,可以通過公式推導(dǎo)的方法得出在純電阻電路中Q=W,在非純電阻電路中,電熱只是電功的一部分。也可以從能量轉(zhuǎn)化的角度來比較電熱與電功,電熱是指把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而電功是把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,電熱只是電功的一部分。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
校園局域網(wǎng)、多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò)、家庭電路演示板(含電能表)、功率不同的用電器(如熱得快和白熾燈)、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、規(guī)格已知的小燈泡、滑動(dòng)變阻器等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
復(fù)習(xí)提問
(2分鐘)
1.電功的大小與哪些因素有關(guān)?如何計(jì)算?
2.能說出一些用電器工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化情況?
學(xué)生按要求回憶,回答。
為本節(jié)課作知識(shí)上的鋪墊。
創(chuàng)設(shè)情景
引入新課
(3分鐘)
電流在電路中做功,可以將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,如電動(dòng)機(jī)、電燈發(fā)光、電視機(jī)工作……。
當(dāng)這些用電器工作一段時(shí)間后,我們觸摸它們的有關(guān)部位,會(huì)有什么感覺?這是什么原因?
學(xué)生說出常見用電器工作過程中能量的轉(zhuǎn)化。
電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。
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。
新課教學(xué)(28分鐘)
電流的熱效應(yīng)
投影:電飯鍋、取暖器、油燈、電爐絲、電烙鐵……
這些用電器工作時(shí)有什么共同特點(diǎn)?
導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián),為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱?說明什么?
一、提出問題
電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)?
二、猜想與假設(shè)
提示:電熱是電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量,電路中有電壓不一定有電流,所以電壓對電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少?zèng)]有影響。(排除電壓這個(gè)物理量)
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與________________有關(guān)。
你能結(jié)合實(shí)例說出這三個(gè)因素對電熱的影響嗎?
三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
要研究電流通過電阻產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?如何比較產(chǎn)生熱量的多少?
四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
展示實(shí)驗(yàn)裝置1
觀察本實(shí)驗(yàn)裝置,思考:
1.本裝置可以用于研究電熱與哪個(gè)因素的關(guān)系?
2.兩電阻為什么要串聯(lián)?
3.如何比較電流通過電阻放出熱量?
4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格
電路接通,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察U形管中液柱的上升情況,把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表格中。
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到什么結(jié)論?
展示裝置2
1.本裝置可以用于研究電熱與哪個(gè)因素的關(guān)系?
2.右邊電阻絲上為什么要再并聯(lián)一根電阻絲?
3.如何比較電流通過電阻放出熱量?
4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格
電路接通,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察U形管中液柱的上升情況,把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表格中。
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到什么結(jié)論?
對于某一個(gè)電阻,在電流一定時(shí),通電時(shí)間越長,電流通過電阻產(chǎn)生熱量越多。這個(gè)結(jié)論可以通過剛才的實(shí)驗(yàn)中看出來,某一根電阻絲通電時(shí)間越長,液柱上升越高,說明放出熱量越多。
五、分析論證,得出結(jié)論
對以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),電流通過電阻產(chǎn)生熱量多少與電流、電阻和通電時(shí)間。
學(xué)生總結(jié):
這些用電器工作時(shí)都是把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。
(得出電流的熱效應(yīng)的概念)
電熱的大小可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。
學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行猜想:
電流、電壓、電阻、通電時(shí)間……
學(xué)生舉例證明猜想的合理性。
學(xué)生討論:
實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制電路中的電流相等,改變電阻,比較在相同時(shí)間內(nèi)放出熱量的多少。
可以通過加熱相同物體,比較物體吸熱升溫的多少
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置討論得出:
1.本裝置研究電熱與電阻的關(guān)系。
2.電阻串聯(lián),可以使流過兩根電阻絲的電流和通電時(shí)間相同。
3.通過左右兩管液面的高度差來比較,液柱上升得越高,放出熱量越多。
電流I/A
R1
R2
電阻/Ω
5
10
產(chǎn)生熱量(多/少)
4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論:在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多。
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置討論得出:
1.本裝置研究電熱與電流的關(guān)系。
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)。
3.通過左右兩管液面的高度差來比較,液柱上升得越高,放出熱量越多。
4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
電阻R/Ω
R1
R2
電流I/A
產(chǎn)生熱量(多/少)
學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論:在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),電流越大,電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多。
學(xué)生總結(jié)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
電流通過電阻產(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,電流通過電阻產(chǎn)生熱量越多。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問題的能力。
由生活現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力。
培養(yǎng)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(yǎng)學(xué)生利用控制變量的方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
通過分析實(shí)驗(yàn)裝置的合理性來培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
培養(yǎng)學(xué)生利用轉(zhuǎn)換的方法把不易觀察的量轉(zhuǎn)換為易觀察的現(xiàn)象。
學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格
會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論,利用控制變量的方法準(zhǔn)確的描述出結(jié)論。
培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格、分析實(shí)驗(yàn)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)、描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。
培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析能力。
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(yàn)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。
電流通過導(dǎo)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)間成正比。
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=I2Rt。
例題:一電熱水器電阻絲的阻值為48.4Ω,正常工作時(shí)的電流為4.55A,工作10min放出的熱量為多少J?
練習(xí):一取暖器接在家庭電路中,正常工作時(shí)的電流為6.8A,工作10min放出的熱量是多少?
了解焦耳在電熱上的成就
學(xué)生了解焦耳定律的內(nèi)容,記住公式。
學(xué)生快速的計(jì)算本題中的電熱。
Q=I2Rt=(4.55A)2×48.4Ω×600s=6×105J
學(xué)生結(jié)合歐姆定律進(jìn)行計(jì)算
Q=I2Rt=(6.8A)2×32.3Ω×600s=9×105J
培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、學(xué)習(xí)科學(xué)家的實(shí)事求是的精神。
利用焦耳定律進(jìn)行簡單計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生利用公式解決實(shí)際問題的能力,進(jìn)一步熟悉公式。
培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
電功與電熱
上題中已知電壓、電流和通電時(shí)間,可以計(jì)算出取暖器消耗的電能,那么取暖器消耗的電能與電熱之間有什么關(guān)系呢?
通過計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)電流做功與產(chǎn)生的電熱是相等,那么用電器在工作時(shí),電功與電熱間有什么關(guān)系呢?
當(dāng)電流做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí):
由于W=UIt,U=IR
Q=W=I2Rt
電吹風(fēng)工作時(shí),消耗了1000J的電能,電流在電阻線上產(chǎn)生熱量等于1000J嗎?
電功與電熱的聯(lián)系與區(qū)別
1.純電阻電路中W=Q
2.非純電阻電路中WQ
電熱Q=I2Rt
其它形式的能E=W-Q
學(xué)生計(jì)算電流做的電功(電能)
W=UIt=220V×6.8A×600s=9×105J
學(xué)生討論:
在前面的計(jì)算過程中利用了歐姆定律,它只能用在純電阻電路中,用電器工作時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
不是的,電吹風(fēng)工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,還有一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。它不是一個(gè)純電阻。電功大于電熱。
加強(qiáng)知識(shí)的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力。
培養(yǎng)利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題能力。
培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力、團(tuán)隊(duì)精神和交往能力。
利用焦耳定律解釋現(xiàn)象
討論:電爐通過導(dǎo)線接到電路中,導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián),為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱?
想想議議: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(nèi)產(chǎn)生的熱量越多??墒前凑战苟?,電阻越大,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾,這是怎么回事?
學(xué)生討論:
電線與電爐絲串聯(lián),電流相等,根據(jù)焦耳定律,導(dǎo)線的電阻比電爐絲小得多,相同時(shí)間內(nèi)放出熱量也少。
學(xué)生討論
這兩種情況下有不同的變量,前者是在電壓一定時(shí),電阻越小,電流越大,電熱與電流是平方的關(guān)系,所以電流對電熱影響較大。后者的前提是在電流一定時(shí),電阻越大,電熱越多。
培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力,合作學(xué)習(xí)的能力、團(tuán)隊(duì)精神和交往能力。
利用控制變量的方法來分析問題。通過辨析加強(qiáng)對焦耳定律的理解。
電熱的利用和防止
展示常見一些用電器(電熨斗、電視機(jī)散熱孔、取暖器、電飯鍋、電腦主板風(fēng)扇、筆記本散熱孔、電動(dòng)機(jī)外殼……),給這些用電器進(jìn)行分類,哪些是利用電熱、哪些是防止電熱造成危害的。
電熱在實(shí)際中有利用也有防止的。我們要利用辯證的態(tài)度來對待電熱。
分成兩類
利用電熱的有:電熨斗、取暖器、電飯鍋等。
防止電熱的有:電視機(jī)散熱孔、電腦主板風(fēng)扇、筆記本散熱孔、電動(dòng)機(jī)外殼等
利用分類的方法來培養(yǎng)學(xué)生利用辯證的態(tài)度來看待問題
總結(jié)(5分鐘)
回憶本節(jié)課內(nèi)容
1.電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)?
2.焦耳定律
3.電功與電熱的關(guān)系
4.電熱的利用防止
梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容,學(xué)生根據(jù)問題逐個(gè)回憶本節(jié)課的內(nèi)容,形成一個(gè)知識(shí)體系。
利用問題引領(lǐng)的方法培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力
布置作業(yè)
1.課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1、2、3題
2.調(diào)查生活中還有哪些是利用電熱,哪些是防止電熱的措施。
學(xué)生按要求完成作業(yè),對生活實(shí)際開展力所能及的調(diào)查。
鞏固本課學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)增加課外調(diào)查的作業(yè),使物理走向社會(huì)、走向生活。
物理教案-焦耳定律
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
能力目標(biāo)
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(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法.
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(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(yàn)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(xiàn)物理研究問題的方法,在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會(huì)的一些科學(xué)研究的方法,避免了一開始就從理論上推導(dǎo)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(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識(shí).
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出,就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手,可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn).然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn).
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解,可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后,反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
提問:
(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺?為什么?
(2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺?為什么?
學(xué)生回答:發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
(1)演示實(shí)驗(yàn):
1、介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置,在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油,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,通電后電流通過電阻絲產(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(yàn):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(yàn):在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,加大電流,重做實(shí)驗(yàn),讓通電的時(shí)間與前次相同,兩次實(shí)驗(yàn)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(yàn):如果加長通電的時(shí)間,瓶中煤油上升越高,表明:通電時(shí)間越長,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(yàn)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(shí)間成正比,這個(gè)規(guī)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(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)260Ω300s=6480J
在一定的條件下,根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時(shí),其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,也就是電流所作的功全部用來產(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(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt,
(3)總結(jié)
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,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.提出問題
2.實(shí)驗(yàn)觀察
3.討論分析
【實(shí)驗(yàn)方案示例】
1.實(shí)驗(yàn)器材:干電池四節(jié),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,繞線匝數(shù)比例為1∶8,兩線圈相距5cm左右,然后在這兩個(gè)線圈上滴上同樣多的蠟,使線圈被蠟均勻地包?。c(diǎn)著火柴立即吹滅,靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個(gè)線圈上,如圖1所示.
圖1
3.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電,可看到匝數(shù)多的線圈(電阻大)上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈(電阻小)上的火柴桿先掉.這就表明:在電流強(qiáng)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)過較長時(shí)間后,匝數(shù)少的線圈(電阻?。┥系幕鸩駰U也會(huì)掉下來.這就說明:通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
(3)用四節(jié)電池(增大電源電壓)重做上述實(shí)驗(yàn),可看到兩根火柴桿都先后很快掉下來.在線圈的溫度不太高時(shí),可認(rèn)為總電阻不變,電壓增大時(shí),通過它們的電流增大.這就表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
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初三物理焦耳定律教案
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,大家都在十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南虢贪刚n件。只有規(guī)劃好教案課件計(jì)劃,新的工作才會(huì)更順利!你們清楚有哪些教案課件范文呢?小編收集并整理了“初三物理焦耳定律教案”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
課題課型新授課授課時(shí)間設(shè)計(jì)人范春煒教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo):1.知道電流的熱效應(yīng).2.在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律.
能力目標(biāo):理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
情感目標(biāo):增強(qiáng)動(dòng)手觀察能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí),認(rèn)識(shí)物理與技術(shù)聯(lián)系的興趣。
教學(xué)重點(diǎn)①電阻概念的建立;②通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)決定導(dǎo)體電阻大小的因素。
教學(xué)難點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)電阻大小與哪些因素有關(guān)。
1.引入新課
問:(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺?為什么?
(2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺?為什么?
學(xué)生回答:發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
再通過課本本節(jié)開始的“?”和圖9-6,引入新課.
2.進(jìn)行新課:
(1)演示實(shí)驗(yàn):
①介紹如圖9-6的實(shí)驗(yàn)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(shù)可知道I的數(shù)值).
②問:該實(shí)驗(yàn)的目的是什么?(研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān))
③問:該實(shí)驗(yàn)的原理是什么?觀察什么?向?qū)W生講述:當(dāng)電流通過電阻絲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.我們可以通過三個(gè)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量.
④教師演示實(shí)驗(yàn),記錄下在同一時(shí)刻三管中煤油液面的高低情況:hC>hA>hB.
⑤分析:
問: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),說明什么?
引導(dǎo)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:比較B、C兩瓶,同上問(略).
引導(dǎo)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:上述實(shí)驗(yàn)中,若通電時(shí)間越長,瓶中煤油上升得將會(huì)怎樣?(學(xué)生回答:越高)
引導(dǎo)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,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)家焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn),總結(jié)出焦耳定律.
①內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比.
②公式:Q=I2Rt.
③單位:I-安,R-歐,t-秒,Q-焦.
注意:焦耳定律是實(shí)驗(yàn)定律,在此可向?qū)W生講一些焦耳的故事,以激發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí),不怕困難,勇于攀登的精神.
(3)根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律.
若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q=W,
又∵W=UIt,
根據(jù)歐姆定律U=IR,
∴Q=W=UIt=I2Rt.
(4)指出:焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算,對只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/Rt來計(jì)算熱量.
(5)例題:
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,然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行歸納)
①課文前面“?”中的為什么“覺察不出和燈相連的電線發(fā)熱”.
分析:因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián),通過它們的電流是一樣大,又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋€的大得多,所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同時(shí)間內(nèi)電流通過燈產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大得多.因此,燈泡熱量發(fā)光,而電線卻感覺不到熱.
②課文前面“?”中的和電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱?
分析:照明電路的電壓是一定的,由P=UI可知,在相同的時(shí)間內(nèi),電流通過跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多.因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱,可能燒壞絕緣皮,甚至引起火災(zāi).
③討論課本本節(jié)中的“想想議議”,讓學(xué)生自己說.
3.小結(jié):略.
(四)說明
1.研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)是把課本上的1、2兩次實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行.閉合開關(guān)后,讓學(xué)生同時(shí)觀察三個(gè)瓶里玻璃管中煤油液面升高的情況(在課前就把實(shí)驗(yàn)電路連好),這樣,可以把更多的時(shí)間花在分析實(shí)驗(yàn),引出焦耳定律及運(yùn)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(jī)的電路)不適用,這一點(diǎn)要向?qū)W生交等清楚.差異個(gè)性設(shè)計(jì)
如圖9-6的實(shí)驗(yàn)裝置一套(比課本上圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置多用一個(gè)瓶和一塊電流表).