焦耳定律。
课标要求:一、知识与技能。
1.知道在电流相同的条件下,电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比。
2.知道利用电热和防止电热的场合和方法。
二、过程与方法。
1.通过实验**电流的热效应与电阻大小的关系,培养学生的观察分析能力和概括能力。
2.通过本节内容的学习,培养学生应用物理知识解决简单问题的能力。
三、情感态度与价值观。
1.通过电热的利用和防止知识的学习,认识到科学是有用的,激发学生学习物理、热爱科学的兴趣。
2.在学习的过程中,渗透辩证唯物主义的思想。
教学重点。通过实验**电流热效应跟电阻大小的关系。
教学难点。组织指导学生在**过程中认真观察、分析,并得出正确结论。
教学方法。**法、观察法、讨论法。
教具准备。学生用:烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源。
演示用:电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪。
课时安排。1课时。
教学过程。一、引入新课。
师]同学们根据自己的生活经验,一定能举出许多电能变成热能的例子。通过对电能的学习,大家已经了解电流通过导体时,导体会发热,谁还记得这是电流的什么效应?
生]这叫电流的热效应。
师]在前面课程小灯泡的发光实验中,同学们曾有意地去触摸过小灯泡,感觉小灯泡(同学们一起说)热。有没有同学触摸过导线,如小灯泡连接的导线热不热。
生]我摸过,没感觉到热。
生]我也在家里摸过做饭的电饭锅,饭都熟了,导线也没感觉到热。
师]同学们有没有考虑过这样的问题:导线和用电器中流过的电流相同吗?
生]相同。师]导线和用电器中流过了相同的电流,用电器发热而导线却几乎不发热,这是为什么?今天同学们就来一起**电流经过用电器时产生的热量与什么有关。
二、进行新课。
1.电流的热效应跟电阻大小的关系。
想想做做]师]同学们四人一组,选择你们面前的仪器设计实验,讨论如何做,有什么问题可以提出来。
生]为什么要用煤油,用水不可以做吗?
生]为什么是等量的煤油,不等量行吗?
师]完全可以用水来代替煤油,只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值。原因同学们在后续课程中将会找到答案。谁能回答第二个问题?
生]只有等量的煤油,才能通过它们的温度讨论电流产生的热量。这样的方法应该是控制变量法。
师]同学们如果没有什么问题,可以开始实验。
学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)
生]两个瓶中温度不同。
生]浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高。
引导学生分析)
生]煤油温度高,说明煤油中的金属丝产生的热量多。即电阻大的金属丝产生热量较多。
师]刚才有同学问,为什么把金属丝做成螺旋状,直的不行吗?请同学们看下面的演示。
演示]电热切割(可让1~2位同学演示)
如图,电阻丝和铜丝各一段,在木架上串联后接入电压为4~6 v的蓄电池组上。同时将相同的泡沫塑料板与电阻丝和铜丝接触(过一会).
师]电阻所以发热,是因为…
生]消耗了电能。
师]电阻越大,产生热量的功率越大,说明:
生]电流相同的情况下,电阻越大,耗电的功率越大。
师]电阻和功率具体的数量关系是什么呢?
引导学生写出电功率的表达式p=iu.利用欧姆定律i=.将二式中u消去,可以得到p=i2r.
生]在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。(板书)
师]从上面表达式中,同学们能不能进一步了解在电阻相同的条件下,电流和功率的关系?
生]从上式中可以看出:在电阻相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体中电流的二次方成正比。
师]同学们表达得非常好。请大家看书中“!”在说到两个物理量“成正比”“成反比”的时候,一定要注意条件:关系式中其他物理量的大小不变。
投影]例题:某导体的电阻是2 ω,通过2 a的电流时,电能转化成热时的功率是多少?
教师引导学生分析、演算、要求一名学生板演)
解:由题知:r=2 ω i=2 a
p=i2r=(2 a)2×2 ω=8 w
导体将电能转化成热时的功率是8 w.
同学们在演算过程中,教师要提醒大家注意:代入计算的时候,要将电流的单位“a”一起平方,不能写成p=i2r=22 a×2 ω=8 w,安培和欧姆相乘,不能得到瓦特。
师]我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟电阻大小的关系。同学们现在能不能回答本节开始时的问题?
生]导线和用电器(电炉或电饭锅或电灯)中通过的电流相同,但是导线的电阻较小,而那些电器的电阻较大,所以,那些电器发热,而导线几乎感觉不到热。
师]生活中有些电热我们要利用,有些电热我们是要防止的。
2.电热的利用和防止。
师]关于电热的利用,同学们已经了解了许多,比如…
生]电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉、电炉…
师]同学们举出的都是利用电来加热的设备,都是常见的电热器。
出示电炉(可用投影仪投影放大)
师]电热器的主要部分是发热体。同学们观察电炉由什么组成?
生]主要是炉丝即电阻丝。
生]还必须有炉盘,电炉盘是绝缘材料做成的。
师]从实际考虑,电炉丝应该有什么要求?
生]电炉就是要靠电炉丝发热的,所以炉丝的电阻应该很大。
生]炉丝还应有较高的熔点,这样它在发热时才不容易烧断。
师]同学们以电炉为例说明发热体是什么做的?
生]发热体是由电阻(率)大,熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。
教师出示“热得快”、电饭锅、电熨斗等电热器,并能将电饭锅、电熨斗的发热板取出让学生观察,向学生说明,其他的电热器也都需要用电阻大、熔点高的金属导体作为发热体)
师]我们了解了电热器,大家能不能说说使用电热有什么好处?
生]电热清洁卫生,没有环境污染。
生]热效率高,使用方便。
生]能方便地调节,如控制温度,操作简单。
生]…师]同学们知道了利用电热的好处。但有些时候,有些地方的电热我们是不需要的,还要设法防止。有关的内容,大家了解的有哪些呢?
师]同学们对电热的危害及防止了解的还真不少。老师这儿有一份电器的说明书,请大家仔细阅读,并分析说明其中的道理。
投影]教师引导学生着重注意以下内容:将电器置于通风良好处;勿使电器淋雨或受潮,长期不用的电器隔一段时间应该通电一次。
生]电器工作时,置于通风良好的地方,是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害。
生]电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能,使电路工作失常,影响用电器的使用。长期不用的电器隔一段时间要通电,是为了利用电热来驱潮,是电热的利用。
师]同学们分析得很好,大家一起来小结本节内容。
三、小结。本节课我们学习了如下知识。
1.电流的热效应跟电阻大小的关系。
2.电热的利用及防止。
四、动手动脑学物理。
1.开放性的试题,鼓励学生提出各种改进意见,不必保证他们的意见都是百分之百正确,但学生必须认真做。
2.导线相互连接的地方存在接触电阻。所以通电的时候,电能转化成热的功率较大,产生热量较多。因此,相互连接的地方比别处更容易发热,甚至引**灾。
五、板书设计。
1.电流的热效应跟电阻大小的关系
p=i2r在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。
2.电热的利用和防止。
1)电热的利用。
电热器:利用电来加热的设备。
发热体:电热的优点:
2)防止电热的危害。
人教版九年级物理全册教案 18 4焦耳定律
邹平县实验中学物理备课。物理学家 焦耳。焦耳英国杰出的物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德。父亲是个富有的啤酒厂厂主。焦耳从小就跟父亲参加酿酒劳动,学习酿酒技术,没上过正规学校。16岁时和兄弟一起在著名化学家道尔顿门下学习,然而由于老师有病,学习时间并不长,但是道尔顿对他的影响...
人教版九年级物理全册教案 18 4焦耳定律教学设计
焦耳定律 教学设计。一 教学目标 1 知识和技能目标 知道电流的热效应,理解焦耳定律的内容 公式及其运用,知道电热器的原理及构造。2 过程与方法目标 要求学生能从感知事物 提出问题 自己设计 动手动脑 科学规律中体会科学研究的方法,学会科学 知识迁移的方法,培养学生的科学研究的能力。3 情感态度与价...
新人教版九年级物理《18 4焦耳定律》优秀教案设计
第四节焦耳定律。教学目标 知识与技能 1 知道电流热效应的现象及能量的转化。2 通过 影响电流热效应的因素,理解焦耳定律的内容,能够利用焦耳定律公式进行简单的计算。3 会利用焦耳定律解释一些生活中简单现象。4 举例说出生活中利用电热的实例,了解电热的危害和防止方法。过程与方法 通过实验 培养学生的实...