垂直與平行教學(xué)設(shè)計(jì)
發(fā)表時(shí)間:2021-04-10《電與熱》教學(xué)設(shè)計(jì)。
課題
第八章:電功率第四節(jié):電與熱
學(xué)習(xí)
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。
過(guò)程方法:
知道科學(xué)研究中常用的等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。
情感目標(biāo):
通過(guò)對(duì)焦耳生平的介紹,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué),勇于克服困難的決心和信心。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)
電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系
學(xué)習(xí)難點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)操作
教學(xué)方式
演示法、觀察法、討論法。
教具與
媒體
電流的熱效應(yīng)演示器一臺(tái),220V電源、火柴、電阻絲、泡沫塑料塊等及多媒體。
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
老師出示一些電器的圖片,讓學(xué)生觀察。
〖提出問(wèn)題〗:
①比較它們有何不同?
②燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺(jué)?為什么?
③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(jué)?為什么?
④電能在轉(zhuǎn)化為其他形式能的時(shí)候,為什么都要發(fā)熱?影響它們發(fā)熱的因素是什么?
⑤它們發(fā)熱時(shí)有什么規(guī)律?
二、進(jìn)入新課,科學(xué)探究
(一)電流的熱效應(yīng)
電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),電能要轉(zhuǎn)化成熱,我們把這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
(二)探究:電流產(chǎn)生的熱跟哪些因素有關(guān)呢
【猜想】
1.可能與電壓有關(guān),因?yàn)殡妷涸酱螅姞t中產(chǎn)生的熱越多;
2.可能與電阻有關(guān),因?yàn)殡姞t絲發(fā)熱,而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱;
3.可能跟電流有關(guān),因?yàn)槌B?tīng)說(shuō),電流大容易引發(fā)火災(zāi)。
電流、電壓和電阻三個(gè)量之間是有聯(lián)系的,明確了二個(gè)量就可以再確定另外一個(gè)量,故我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。
學(xué)生觀察
學(xué)生回答
學(xué)生嘗試回答
學(xué)生回答
師生討論
注意從眾多的用電器工作時(shí)的特點(diǎn)中把電與熱抽出來(lái)
發(fā)動(dòng)學(xué)生猜想越充分越好
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】應(yīng)采用控制變量的方法
1.如何控制電流一定時(shí)電阻的變化?
2.如何控制電阻一定時(shí)電流的變化?
3.如何比較電流產(chǎn)生熱的多少?(轉(zhuǎn)換的思想)
〖方案〗
第一次實(shí)驗(yàn):把兩個(gè)電阻放在煤油中或密閉的空氣盒中,使之它們產(chǎn)生的熱對(duì)煤油或空氣加熱。使兩電阻絲串聯(lián),以保證它們的電流相等;讓甲瓶的電阻相對(duì)乙瓶中的較大,觀察兩瓶中煤油或空氣的膨脹程度,如圖1所示。
第二次實(shí)驗(yàn):欲使其電阻一樣,電流不等,可以在兩個(gè)相等的電阻上再并聯(lián)一個(gè)等值的電阻絲,則干路和支路上的電流不相等,如圖2所示。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1.被加熱的物質(zhì)是煤油。
介紹課本上實(shí)驗(yàn)。
2.被加熱的物質(zhì)是空氣。
老師使用電熱效應(yīng)演示器一臺(tái)進(jìn)行演示,學(xué)生觀察。
3.〖視頻播放〗:用凡士林將火柴粘在串聯(lián)的電阻絲上,接通電源,過(guò)一會(huì)兒發(fā)現(xiàn),電阻大的火柴先掉下。
4.用兩段不同材料電阻絲和一根長(zhǎng)竹片制成的弓型的電熱鋸,串聯(lián)后接入電壓為4~6V的蓄電池組上.切割泡沫塑料。感覺(jué)電阻絲細(xì)的部分切割快,而粗的部分切割遲鈍。
【分析論證】
1.在通電電流一定的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生熱的功率就越大,精確的實(shí)驗(yàn)表明:電流產(chǎn)生熱的功率與電阻成正比。
2.在電阻一定的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生熱的功率也越大,大量的精確實(shí)驗(yàn)表明:電流產(chǎn)生熱的功率與電流的平方成正比。
【結(jié)論】
上述關(guān)系式用公式表示為:P=I2R。
(三)理論上對(duì)該表達(dá)式的推導(dǎo)
由P=UI與歐姆定律的變形式U=IR綜合得出P=I2R。
(四)焦耳定律
英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過(guò)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)間成正比的結(jié)論,這與我們剛才得出的發(fā)熱功率與電流、電阻的關(guān)系是一致的,于是人們?yōu)榱擞涀∷堰@個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。其公式為: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(guò)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)。
介紹焦耳的生平,對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)科學(xué)的教育,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(五)電熱的利用和防止
1.任何用電器工作時(shí)都是產(chǎn)生電熱。因?yàn)橛秒娖鞫际怯梢欢ㄗ柚档膶?dǎo)體組成的,導(dǎo)體中或多或少在都有電阻,所以電流通過(guò)這些電阻時(shí)都會(huì)發(fā)熱。
2.電熱的利用
凡是加熱的裝置都利用了電熱。請(qǐng)大家舉一些實(shí)子說(shuō)明。
3.電熱的防止
不是想把電能轉(zhuǎn)化為熱能,而是想轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)等裝置的用電器都需要防止電熱的產(chǎn)生。
如電視機(jī)的散熱窗、電動(dòng)機(jī)的散熱風(fēng)扇等。
三、思考與練習(xí)(略)
學(xué)生回答
師生討論得出
老師演示
學(xué)生回答
師生總結(jié)
師生推導(dǎo)
師生討論得出
師生討論
學(xué)生舉例
控制變量的思想一定要體現(xiàn)出來(lái)
通過(guò)畫(huà)出其本質(zhì)的電路圖,讓學(xué)生了解更清楚
所提供的這些實(shí)驗(yàn)可做為參考,如果不能都做,向?qū)W生介紹一下也可以,學(xué)生會(huì)很有啟發(fā)的
公式表示體現(xiàn)了簡(jiǎn)約性
焦耳定律應(yīng)該在此向?qū)W生展示一下
培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用辯證眼光看問(wèn)題的意識(shí)
小
結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電熱產(chǎn)生的原因,及影響電熱產(chǎn)生多少的因素,電熱的利用和防止等知識(shí)。
實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)時(shí)我們一定要有控制變量的思想,在說(shuō)明一個(gè)物理量與另一個(gè)物理量之間關(guān)系時(shí),一定要強(qiáng)調(diào)其條件,是在什么量不變的情況下才有這樣的關(guān)系,使自己的敘述更加嚴(yán)密。
焦耳定律的內(nèi)容與該節(jié)知識(shí)很貼近,我們略一轉(zhuǎn)化就可以得出焦耳定律的內(nèi)容。但本質(zhì)上電流產(chǎn)生的熱與電阻的關(guān)系更具有簡(jiǎn)單易記、精確明了的特點(diǎn),只不過(guò)它沒(méi)有了著名物理學(xué)所賦予的光環(huán)。
作業(yè)
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理:①、②。
教
學(xué)
流
程
板
書(shū)
設(shè)
計(jì)
第四節(jié):電和熱
一、電流的熱效應(yīng):電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),電能要轉(zhuǎn)化成熱
二、探究:電流產(chǎn)生的熱與哪些有關(guān)
1.猜想;2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn);4.分析論證;5.結(jié)論。
三、理論上對(duì)公式的推導(dǎo)
四、焦耳定律
五、電熱的利用和防止
課
后
反
思
這是一節(jié)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用課,其中的理論需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得出的理論又要在生活中加以印證,所以該課的內(nèi)容多,需要教師及時(shí)轉(zhuǎn)換的角色也多。
1.實(shí)驗(yàn)的猜想既要注意挖掘?qū)W生的不同觀點(diǎn),又要將這些觀點(diǎn)注意引導(dǎo)到我們所要探究的因素上。
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要放開(kāi)讓學(xué)生自己做,實(shí)踐發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思路有局限于課本上那個(gè)實(shí)驗(yàn)的傾向,所以要設(shè)計(jì)一個(gè)良好的情景很是重要。注意讓學(xué)生的散開(kāi),發(fā)揮其主動(dòng)性。
3.驗(yàn)證該關(guān)系的實(shí)驗(yàn)很多,我們一定要根據(jù)條件安排好,能讓學(xué)生做的盡量讓學(xué)生動(dòng)手,我感覺(jué)演示也能很好地說(shuō)明問(wèn)題,提高實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量。
4.雖然課本中沒(méi)提到焦耳定律,但順便講一下還是很有好處的,所占時(shí)間不多,但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),收益卻很大。
相關(guān)知識(shí)
“電和熱”,
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,到寫(xiě)教案課件的時(shí)候了。教案課件工作計(jì)劃寫(xiě)好了之后,才能使接下來(lái)的工作更加有序!你們到底知道多少優(yōu)秀的教案課件呢?下面是小編幫大家編輯的《“電和熱”,》,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
【設(shè)計(jì)理念】
本課設(shè)計(jì)中體現(xiàn):從生活走向物理,從物理走向社會(huì)的基本理念,并注重多種方式進(jìn)行科學(xué)探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,將公式P=I2R的呈現(xiàn)做了處理,用閱讀探究的方式出臺(tái),并以“探究卷”為橋,完成本次課教學(xué)內(nèi)容。
【教材分析與處理】
“電和熱”是初中物理(八年級(jí)下冊(cè))第七章第四節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)的主體內(nèi)容是在電流相同時(shí),電能轉(zhuǎn)化成熱時(shí)的功率與電阻成正比。編者的實(shí)施建議是根據(jù)生活現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論,最后將結(jié)論應(yīng)用于生活中,體現(xiàn)從生活走得物理──再?gòu)奈锢碜哌M(jìn)社會(huì)這一新課程基本理念。
尊重編者的建議,結(jié)合學(xué)生實(shí)際,對(duì)教材做如下處理:
第一環(huán)節(jié):打開(kāi)探究之門(mén)。
教師組織學(xué)生觀察電爐子、電餅鐺通電時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象,并說(shuō)出啟示,提出問(wèn)題。
第二環(huán)節(jié):探究與發(fā)現(xiàn)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,在電流相同時(shí),電能轉(zhuǎn)化成熱時(shí)的功率跟導(dǎo)體電阻的定性關(guān)系;再通過(guò)閱讀探究;電熱功率P與導(dǎo)體的R及通過(guò)的電流I之間的關(guān)系式。
第三環(huán)節(jié):應(yīng)用與創(chuàng)新。
用結(jié)論解答課前實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,繼而再觀察多媒體的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),根據(jù)結(jié)論判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并加以解釋?zhuān)詈髮⒔Y(jié)論應(yīng)用于生活。
第四環(huán)節(jié):拓展與延伸。
讓學(xué)生用挑剔的眼光看待生活中的應(yīng)用有哪些不合理的地方,提出改進(jìn)意見(jiàn)。并對(duì)課堂中一直控制的另一個(gè)變量電流二,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,即對(duì)于同一個(gè)用電器熱功率P與電流I的關(guān)系探究,使課堂得以延伸……
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道電流具有熱效應(yīng),知道在電流相同的條件下,電能轉(zhuǎn)化成熱時(shí)功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系。
3.領(lǐng)悟從生活走進(jìn)物理,將物理應(yīng)用于生活這一課改基本理念。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
電池組、帶蠟油的鉛筆芯、帶蠟油的銅絲、導(dǎo)線、“探究卷”、課件。
重點(diǎn):在電流相同時(shí),電能轉(zhuǎn)化成熱時(shí)的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。
難點(diǎn):P=I2R解決實(shí)際問(wèn)題。
關(guān)鍵:做好探究實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)現(xiàn)象。
【教學(xué)過(guò)程】
一、導(dǎo)入(5分鐘)
師語(yǔ):請(qǐng)同學(xué)觀察通電的電爐子和電餅鐺,回答它們工作時(shí)能的轉(zhuǎn)化。
學(xué)生:電能轉(zhuǎn)化成熱能。
師語(yǔ):請(qǐng)仔細(xì)觀察,談?wù)勀愕摹鞍l(fā)現(xiàn)”,并提出一個(gè)值得思考的問(wèn)題。
學(xué)生:可能性的發(fā)現(xiàn)和提問(wèn)(摘選)。
1.電阻絲很快地發(fā)紅,電餅鐺也很快地?zé)崞饋?lái),而與之相連的導(dǎo)線卻不太熱。
2.為什么電阻絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線幾乎不熱。
(若學(xué)生沒(méi)有“發(fā)現(xiàn)”,則提示用手觸摸電餅擋、導(dǎo)線,“發(fā)現(xiàn)”問(wèn)題。)
師語(yǔ):結(jié)合2引思:探究課題──在電流相同時(shí),電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)與電阻有什么關(guān)系?
(“導(dǎo)入”中注重“從生活走向物理”)
二、探究與發(fā)現(xiàn)(15分鐘)
1.實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)。
目的:探究在電流相同時(shí),電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系。
過(guò)程:學(xué)生根據(jù)所給器材操作(參考裝置圖如下)。
學(xué)生:根據(jù)銅絲和鉛筆芯上的蠟油熔化的快慢,推斷出電流相同的條件下,電熱功率P與電阻R的定性關(guān)系。
發(fā)現(xiàn)小結(jié):在電流相同時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱功率越大。
2.閱讀與探究。
目的:了解電熱功率P與電流I及電阻R的關(guān)系。
過(guò)程:組織學(xué)生閱讀材料,并分析數(shù)據(jù),得出熱功率P與電流I及電阻R的關(guān)系式。(附閱讀卷)
小結(jié)關(guān)系式:P=I2R
師再引導(dǎo):由P=UI、U=IR推導(dǎo)P=I2R,根據(jù)關(guān)系式,用語(yǔ)言描述熱功率P與電阻R的關(guān)系。
探究結(jié)論:在電流相同時(shí),電能轉(zhuǎn)化為熱的功率與導(dǎo)體的電阻成正比。
(此教學(xué)目的,一是放手讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)總結(jié),突破P=I2R這一教學(xué)難點(diǎn);二是學(xué)會(huì)閱讀探究方法。)
三、應(yīng)用與創(chuàng)新(2分鐘)
目的:用剛剛得到的結(jié)論去解釋開(kāi)課的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(教師給出提示語(yǔ),學(xué)生填相關(guān)知識(shí))
1.過(guò)程:以探究卷形式學(xué)生解答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
師:多媒體大屏幕演示實(shí)驗(yàn)。
師:應(yīng)用結(jié)論指出實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的現(xiàn)象,并加以解釋。
2.將結(jié)論應(yīng)用于生活。
師語(yǔ):請(qǐng)你回憶一下,生活中和許多產(chǎn)業(yè)中,哪些場(chǎng)合用到了電熱器,請(qǐng)說(shuō)出兩個(gè)場(chǎng)景及包含的物理原理。
生:聯(lián)想。
師語(yǔ):利用電熱器加熱時(shí),我們采用什么辦法降低它的溫度?
生:交流,解決問(wèn)題。
師語(yǔ):哪些場(chǎng)合用電器通電時(shí)發(fā)熱,但我們并不希望它們發(fā)熱?我們采用什么辦法降低它的溫度?
生:交流,解決問(wèn)題。
師語(yǔ):若用挑剔的眼光看待被研究的問(wèn)題,關(guān)于這兩方面,你有那么改進(jìn)意見(jiàn)。
生:交流、評(píng)估,教師做總結(jié)性發(fā)言。
(教師贈(zèng)語(yǔ):科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)──科學(xué)永無(wú)止境。)
(此環(huán)節(jié)教學(xué)目的有三,一是培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想、解決問(wèn)題能力;二是培養(yǎng)學(xué)生評(píng)估能力;三是培養(yǎng)學(xué)生另一種探究思維程序:通過(guò)閱讀得出結(jié)論→根據(jù)結(jié)論解釋某些現(xiàn)象→再將這結(jié)論應(yīng)用于生活中→將問(wèn)題做創(chuàng)造性改進(jìn)、發(fā)展。)
四、小結(jié)與延伸(5分鐘)
1.師生共同構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)。
2.通過(guò)多媒體課件給出生活中電熱危害的實(shí)例,學(xué)生課后分析原因,找出防止危害的辦法;課后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電熱功率P與電流I之間的關(guān)系,要求說(shuō)出所需要的物品,并畫(huà)出電路圖。
板書(shū)設(shè)計(jì):
電和熱
第四節(jié)電和熱
一、設(shè)計(jì)思想
新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念是:(1)注重學(xué)生發(fā)展,改變學(xué)科本位觀念;(2)從生活走向物理,從物理走向社會(huì);(3)注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化等。為了體現(xiàn)這些新的理念,《電和熱》一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)思想是:結(jié)合教學(xué)實(shí)際,對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行更為合理的重組,以電熱知識(shí)和相關(guān)技能為載體,通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)習(xí)探究的積極性;讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,培養(yǎng)科學(xué)探究精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,及團(tuán)隊(duì)合作精神。教學(xué)過(guò)程中,以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),雙向互動(dòng)為原則,注重學(xué)生能力培養(yǎng),提高教學(xué)效益。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究電流的熱效應(yīng)跟電阻大小及電流大小的關(guān)系。
2.知道在電流相同的條件下,電能轉(zhuǎn)化為熱能的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。
3.知道在導(dǎo)體電阻一定的條件下,電能轉(zhuǎn)化為熱能的功率跟通過(guò)導(dǎo)體的電流有關(guān)系。
4.知道利用和防止電熱的場(chǎng)合和方法。
5.通過(guò)電熱的利用和防止知識(shí)的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)到科學(xué)的重要性。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲,使學(xué)生樂(lè)于探索日常生活中的物理學(xué)道理。
三、教學(xué)器材
1.演示器材:保險(xiǎn)絲作用演示儀、實(shí)物投影儀。
2.實(shí)驗(yàn)器材:低壓電源(6V)、電流表2只、限流電阻(5Ω)、開(kāi)關(guān)、阻值不等的電爐絲繞制而成的電阻絲Rl、R2(1Ω、2Ω)、阻值相等的電阻絲R3、R4(2Ω、2Ω)、浸過(guò)松節(jié)油的棉花、導(dǎo)線等(以上器材均為四人一套)。
四、教學(xué)過(guò)程
〔提出問(wèn)題〕
由保險(xiǎn)絲作用演示儀實(shí)驗(yàn)引入。
1.燈泡接入電路中,通電后(請(qǐng)同學(xué)用手感受一下燈泡和導(dǎo)線的發(fā)熱情況),燈泡中的燈絲熱的發(fā)紅、發(fā)光,而導(dǎo)線發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái),這是為什么?
2.如果再接入大功率的用電器,電線將顯著發(fā)熱(冒煙),燒壞它的絕緣皮,甚至引起火災(zāi),這又是為什么?
要解釋上述現(xiàn)象,就需要研究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)?
〔猜想〕
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢?(同學(xué)之間相互討論,大膽猜想)
1.通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與I、R、t有關(guān)?
2.通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與U、W、P有關(guān)?
I、U、R、t、W、P等因素中,好多量之間,是有關(guān)聯(lián)的,(如:P=UI,W=UIt,U=IR等,同學(xué)之間集體討論,集思廣益,達(dá)成共識(shí)),要研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān),我們只要研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與I、R、t的關(guān)系就可以了。
〔設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)〕
怎樣來(lái)探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與I、R、t間的關(guān)系呢?一一采用控制變量法。
探究方案㈠(小組討論,大組交流)
l.探究對(duì)象:Q與R的關(guān)系;
2.主要實(shí)驗(yàn)器材及電路的組成;
3.顯示產(chǎn)生熱量多少的方法。
探究Q與R的關(guān)系時(shí),至少需要幾個(gè)電阻?(兩只)
兩只電阻大小的關(guān)系怎樣?(電阻大小不等)
探究時(shí)應(yīng)保持什么量不變?(I、t)
怎樣來(lái)保證通過(guò)電阻絲中的電流大小相等,通電時(shí)間相同?(串聯(lián)在同一電路中)
實(shí)驗(yàn)電路中,除阻值不等的電阻絲R1、R2外,還應(yīng)有哪些主要器材?(電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等)。
請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)出一個(gè)科學(xué)的合理的實(shí)驗(yàn)電路,并畫(huà)出它的電路圖。
教師巡視,選擇電路圖,由實(shí)驗(yàn)投影儀顯示,并加以肯定、鼓勵(lì)。設(shè)計(jì)的電路,共同點(diǎn)都是選用電阻值不等的電阻絲R1、R2串聯(lián)起來(lái),與開(kāi)關(guān)、電源組成電路,并由各小組根據(jù)電路圖將提供的實(shí)物連接成電路,如圖。
怎樣來(lái)顯示通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少?(學(xué)生、教師各抒己見(jiàn))
①將兩根電阻絲分別浸沒(méi)在等質(zhì)量的煤油中,通電后,用溫度計(jì)測(cè)煤油溫度的變化。
②將兩根電阻絲分別浸沒(méi)在裝滿(mǎn)煤油的、規(guī)格相同的燒瓶中,并插入細(xì)玻璃管,通電后,觀察管中液面的變化。
③在兩根電阻絲上,分別放上浸過(guò)松節(jié)油的棉花。通電后,觀察導(dǎo)線冒煙的情況。
哪一種方法更好一些,討論比較后,各實(shí)驗(yàn)小組采用第三種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通電后,發(fā)現(xiàn)電阻大的電阻絲上首先冒出滾滾濃煙,并燃燒起來(lái)。
得出結(jié)論:I、t相同,R越大,產(chǎn)生熱量越多。
探究方案㈡(小組討論,大組交流)
1.探究對(duì)象:Q與I的關(guān)系;
2.主要實(shí)驗(yàn)器材及電路的組成;
3.顯示產(chǎn)生熱量多少的方法。
探究Q與I的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持什么量不變?(R、t)
如何使等值電阻中的電流大小不等呢?(并接在兩條支路中,其中一條支路中串接一只限流電阻)。
為了便于觀察電路中電流的大小,還需要什么儀器?(電流表)
還需要哪些主要器材?(開(kāi)關(guān)、電源、限流電阻、導(dǎo)線等)
請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)出一個(gè)科學(xué)的、合理的實(shí)驗(yàn)電路,并畫(huà)出它的電路圖。
教師巡視、選擇電路圖,由實(shí)物投影儀顯示,并加以肯定、鼓勵(lì)。設(shè)計(jì)的電路共同點(diǎn)是采用電阻值相等的兩段電阻絲,分別接入電流大小不同的兩條支路中,用一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)控制電路的通斷,能很好地做到通電時(shí)間相同。由各小組根據(jù)電路圖將提供的實(shí)物連接成電路,如圖。電阻絲R3、R4上分別放上浸過(guò)松節(jié)油的棉花,通電后發(fā)現(xiàn)R3上首先冒出滾滾濃煙,并燃燒起來(lái)。
得出結(jié)論:R、t相同,I越大,產(chǎn)生的熱量越多。
從上述兩個(gè)探究過(guò)程中,也可得出:R、I一定,t越長(zhǎng),產(chǎn)生的熱量越多。
〔分析與論證〕
結(jié)論:導(dǎo)體中電流越大,導(dǎo)體的電阻越大,通電時(shí)間越長(zhǎng),通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
由學(xué)生已掌握的知識(shí)進(jìn)行理論推導(dǎo):電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),如果在一定時(shí)間內(nèi),電能全部轉(zhuǎn)化為熱而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,那么,電流在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量就等于電能轉(zhuǎn)化成熱時(shí)的功率,即P=UI,再根據(jù)歐姆定律U=IR得P=I2R。
結(jié)論:在電流相同的條件下,電能轉(zhuǎn)化成熱的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。
〔評(píng)價(jià)與交流〕
A.探究實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有不合理的地方?實(shí)驗(yàn)操作有沒(méi)有需要改進(jìn)?所得結(jié)論是否可靠?
B.回答本堂課開(kāi)始所提出的兩個(gè)問(wèn)題。
1.為什么電路中燈泡的燈絲的發(fā)紅,而連接的導(dǎo)線并不怎么熱?
2.為什么接入大功率的用電器后,電線顯示著發(fā)熱而燒壞?
C.電熱的利用和防止(根據(jù)同學(xué)所掌握的信息,采用相互交流的方式,來(lái)辯證地看待電熱的作用。)
1.電流的熱效應(yīng)有著廣泛的應(yīng)用。
如:電熱水器、電飯鍋、……。
2.很多情況下需要防止電熱造成的危害。
如:電動(dòng)機(jī)發(fā)熱,……。
[電生磁]教學(xué)設(shè)計(jì)
“電生磁”--
何蕓蕓
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能目標(biāo):
①認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)
②知道通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng);通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似
③理解電磁鐵的特性和工作原理
2、過(guò)程與方法:
①觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系
②探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向;探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)認(rèn)識(shí)電與磁之間的相互聯(lián)系,使學(xué)生樂(lè)于探索自然界的奧秘
二、教學(xué)重點(diǎn):
通電螺線管的磁場(chǎng)和電磁鐵特性。
三、教學(xué)難點(diǎn):
通電螺線管磁場(chǎng)的極性與電流方向間的關(guān)系的得出;電磁鐵特性的得出。
四、教具:直導(dǎo)線一根、干電池3節(jié)、螺線管、小磁針、導(dǎo)線、鐵芯、電磁鐵、圖釘、條形磁鐵、蹄行磁鐵、多媒體課件、實(shí)物投影儀、開(kāi)關(guān)
五、學(xué)具:軟鐵釘二個(gè)、小磁鐵六個(gè)、漆包線一段、干電池三節(jié)電池座、回形針若干個(gè)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、電流表一個(gè)、導(dǎo)線若干條。(共13套)
六教法:演示法、引導(dǎo)法、啟發(fā)法
七、學(xué)法:觀察法、探究法、分析法、歸納總結(jié)法
八教學(xué)過(guò)程():
創(chuàng)設(shè)情景,提出問(wèn)題:
1教師在實(shí)物投影儀上演示奧斯特實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察:
當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí),你看到了什么現(xiàn)象?磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)這現(xiàn)象說(shuō)明了什么?(出示第一張圖片,展示課題----電生磁)
二、新課:
1、教師敘述電與磁聯(lián)系發(fā)現(xiàn)的發(fā)展史,指出其重大意義。(出示圖片2奧斯特人像。
2、電流的磁效應(yīng):
重做奧斯特實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)做實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn):把磁針?lè)旁趯?dǎo)線的上方和下方,觀察通電時(shí)小針針N極指向有什么變化?
改變電流方向,重做上述實(shí)驗(yàn),再觀察小磁針N極的指向有什么變化?
從這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,你有什么發(fā)現(xiàn)?
結(jié)論:a、通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng);b、電流磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線上電流方向有關(guān)。(出示圖片3)
3、通電螺線管的磁場(chǎng)
教師演示:將一段直導(dǎo)線繞在鉛筆上形成螺線管,了解什么是螺線管。(出示第4張圖片螺線管圖和實(shí)物)
師演示:給螺線管通電,觀察放在螺線管兩端的小磁針有什么變化?說(shuō)明了什么?(實(shí)物展臺(tái)展示)
探究實(shí)驗(yàn):通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣的?
①問(wèn):你認(rèn)為通電螺線管的磁場(chǎng)會(huì)是什么樣?(引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想)師板書(shū)學(xué)生的猜想。
又問(wèn):如驗(yàn)證你的猜想?
又問(wèn);如何用實(shí)驗(yàn)研究通電螺線管的磁場(chǎng)可能與哪種磁體相似?(出示圖片5)采用什么方法探究?需要用到哪些器材?引導(dǎo)學(xué)生討論
②學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,觀察現(xiàn)象,記錄現(xiàn)象
③引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手歸納試驗(yàn)結(jié)論。(學(xué)生討論后,師出示圖片6,展示結(jié)論)
2、通電螺線管的極性與電流之間有什么關(guān)系?
你認(rèn)為通電螺線管的極性會(huì)與什么有關(guān)?(引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想)師板書(shū)猜想。
②、如何驗(yàn)證猜想?采用什么方法進(jìn)行驗(yàn)證?
③、怎樣具體設(shè)方案?學(xué)生討論
④通電螺線管導(dǎo)線中有幾種可能的電流方向?根據(jù)觀察得出
⑤、通電螺線管的極性與電流方向有什么具體關(guān)系?請(qǐng)用自己的語(yǔ)言來(lái)概括。(引導(dǎo)學(xué)生閱讀P55頁(yè)圖8.2---6及旁邊“?”的文字后,讓學(xué)生說(shuō)他們的方法)
⑥、小組間交流
⑦、教師出示結(jié)論(展示圖片六)安培定則
⑧、練習(xí):p54中8.2----5圖甲、乙。(圖片7)學(xué)生答案實(shí)物投影展示。
4、探究實(shí)驗(yàn)(二)研究電磁鐵:
問(wèn):如果將一鐵芯插入螺線管內(nèi)通電后,磁針偏轉(zhuǎn)角度會(huì)發(fā)生變化嗎?你認(rèn)為會(huì)怎么變?(學(xué)生猜想)
師演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從這一實(shí)驗(yàn)中你發(fā)現(xiàn)了什么?偏角變大,說(shuō)明什么?
師小結(jié):一個(gè)帶有鐵芯的螺線管叫電磁鐵。電磁鐵的磁性比通電螺線管的磁性更強(qiáng)。
引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵的特性:(學(xué)生討論)
問(wèn):電磁鐵的磁性可能跟哪些因素有關(guān)?(鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想)師板書(shū)學(xué)生的猜想
怎樣用實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵的磁性多個(gè)因素的關(guān)系呢?采用什么方法探究?怎樣控制變量?
怎樣具體設(shè)計(jì)方案?怎樣判斷磁性的強(qiáng)弱?怎樣改變電流的強(qiáng)弱?怎樣對(duì)不同圈數(shù)的電磁鐵進(jìn)行比較?觀察哪些現(xiàn)象?
實(shí)驗(yàn)需要哪些器材?
學(xué)生實(shí)驗(yàn),師巡視指導(dǎo)。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論,交流結(jié)論。師出示結(jié)論,出示圖片8。
5、電磁鐵的應(yīng)用:①出示圖片9,介紹電磁起重機(jī)。②學(xué)生舉例。
三、總結(jié):本節(jié)課的內(nèi)容及本次實(shí)驗(yàn)的情況。
四、作業(yè):①P57頁(yè)1、2、3、②上網(wǎng)查查電磁鐵有哪些應(yīng)用。