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《电热器 电流的热效应》
一、设计思路
本节课首先通过上海商学院的火灾现场引出电流热效应的概念,再通过改变电取暖器
的档位让学生体验电流热效应的不同,从而提出电流热效应的大小与哪些因素有关,然后通
过学生的猜想,设计实验来验证,并得出焦耳定律的内容,最后,利用焦耳定律解释电取暖器
的工作原理,解释商学院的火灾原因。
二、教学目标:
㈠:知识与技能目标
1.知道电流的热效应
2.在实验的基础上总结得出焦耳定律的内容
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用 。
㈡:过程与方法目标
体验科学探究的过程,了解科学探究的重要方法——控制变量法,提高探究能力和思维
能力。
㈢:情感、态度价值观目标
体验科学探究带来的乐趣,体会物理科学的研究方法。
三、教学重难点:
难点:电热影响因素的实验设计;对焦耳电律的理解。
重点:认识电流热效应;探究电热影响因素;理解及应用焦耳定律。
四、教学过程:
教 学 流 程 学生活动 设计意图
引入: 学 生 参 与 产生感性认识
播放一段视频:2008年11月份上海商学院的火 体验
灾现场。解释,此火灾的起因:热得快使用不当。
提出问题一:小小的热得快为什么会引发这么大 在实验中能仔细观察认
的火灾? 真思考。
引出课题:电流的热效应
新课教学: 参与的学
一、电热器:利用电流的热效应工作的装置。 生回答问
师生交流: 题
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: 学生举例 将事物进行合理分类,
教师总结: 归纳总结 是知识的应用过程。
1.电流热效应是每一种用电器使用时都会出现的;
2.电热器就是主要利用电流热效应工作的装置。
问题二:不同的电热器工作时产生的热量都一样多
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吗?
(二)活动:探究电热的影响因素
1.创设情境:电取暖器,换不同的档位,产生的热量
不一样;通电时间越长,产生的热量越多;通电时间 学生思考
相同,电取暖器上的电阻热的发烫,而与之相连的 猜测
导线却不怎么热,请根据此现象和生活现象引发思
考:电热多少与什么有关?
2.大胆猜测: 发散性思维,是一种知
3.设计实验: 根据生活 识总结和提取的过程。
(1)器材装备: 实践和对
师生讨论: 问题的理
你想用什么样的用电器来产生电热? 解,讨论解
准备用什么器材比较出电热的不同? 决的办法 通过学生自己讨论,思
(2)方法确定:控制变量法 转换法 维得以激发,完善解决
(3)电路连接: 问题的方法。
师生讨论: 进一步完
根据实验的要求,要控制变量,这两根电热丝应 善实验过
该怎样连接? 程
如何改变电流的大小?
(4)实验步骤: 培养学生自主学习,自
4.进行实验: 我评价的能力。
(1)介绍如图实
验装置,在两个 参与计时
相同的烧瓶中装 和归纳总
满煤油,瓶中各 结
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 学生注意
化,就可以比较电流产生的热量的多少。 观察和记 培养学生良好的实验习
(2)分步实验: 录 惯
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的多。表
明:电流大小相等、通电时间相同时,电阻越大,电
流产生的热量越多。
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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 学生归纳
高。表明:同等条件下,电流越大,电流产生的热量 总结 锻炼学生的语言表达
越多。 能力
C.如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表
明:同等条件下,通电时间越长,电流产生的热量越
多。
5.得到结论:
电流通过导体产生的电热与导体中的电流大
小导体电阻和通电时间有关。相同条件下,电流越
大,电阻越大,通电时间越长,电热越多。
(三)焦耳定律
师: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
跟电流的二次方成正比,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。 简单计算
师生交流: 应用公式进行计算
1.焦耳定律的公式:Q=I2Rt
2.单位:I——A,R——Ω,t——s。则Q——J
例题:一只白炽灯,灯丝正常发光时电阻为44Ω,
现将其接在家庭电路中,工作10min,求灯丝所放
出的热量为多少?
方法一:
解:由I=U/R=220V/44Ω=5A
由Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J
方法二: 当堂训练,巩固所学知
点评: 学生练习 识
结合I=U/R,焦耳定律可以推导出两个公式:
Q=U2t/R 和Q=UIt。有时,这两个推导公式应用更灵
活。
带领学生分析:1.电流通过电取暖器时,什么
情况下产生的热量比较多?
2.小小的热得快为什么会产生如此大的热
量? 分析讨论 前后呼应,用所学知识
练习巩固: 解决实际问题。
1.下列各用电器均标有“220V 60W”字样,它们正
常工作相同的时间,发热最多的用电器是( )
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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( ) 甲 乙
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
3.小明在商场看到外形和容量完全相同,但额定功
率分别是800W和1200W两种规格的不锈钢电热水
壶。他认为800W的电热水壶功率小,比较省电。如
果从节能的角度考虑,你认为他的想法合理吗?请
说明理由。
课堂小结:
本节课了解了电热是每一种用电器都会出现
的现象。紧扣电热多少与哪些因素有关设计实验,
得到结论——焦耳定律。同时还得到了电热的推导
公式。
布置作业 :
写出简单的“电热影响因素”的探究报告(包
括探究的问题、探究的过程和探究的结论)
板书:
电热器 电流的热效应
一、电热器
二、电热的影响因素
三、焦耳定律:
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1.公式:Q=I2Rt
2.单位:J
3.推导公式:
例题:
五、教学反思:
本节课体现了物理知识“从生活中来,到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--
结论的过程,得到知识,理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究,教师要引导;另一
方面要避免直接告诉学生 “应该这样”,学生遇到问题时,教师可在思考方向上给以启发、
点拨,最后还是要学生自己去思考、实践。
在实施课堂教学后,多数学生反映对推导公式不太理解,特别是与电功的计算公式混淆,
在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处,让
学生认识到两者的计算公式是存在区别的。
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