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福建教师招考信息网整理推荐:《电流的热效应》

发布时间:2018/4/21  10:27:28 作者:闽试教育浏览:235 福建教师招考网

电流的热效应,是电能和电功率之后的一个学习内容,在本章教材中起着承上启下的作用。在我们的日常的生活中,电热是既熟悉又陌生的现象,下面快和福建教师招考信息网小编一起来学习一下物理教案《电流的热效应》吧!

一、教学目标

(一)知识与技能 

1.学生能认识电流的热效应,识别生活中的电热器。 

2.学生通过学习,知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。 3.学生通过交流、反馈,了解电流热效应的应用以及控制电流热效应带来的危害。 

(二)过程与方法 

1.学生经历探究的过程,发现相关的物理规律。 

2.学生通过交流、设计、分析培养学生利用物理方法解决实际问题的能力。 

(三)情感、态度与价值观 

1.通过经历科学探究的过程,使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值; 

2.通过对所学知识的应用,体会物理知识来源于生活,服务于社会的理念。

二、教学重难点

重点:通过实验探究电流热效应跟电流和电阻大小的关系。 

难点:组织指导学生在探究过程中认真观察、分析,并得出正确结论。 

三、教学方法

控制变量法、观察法、 比较法.、

四、教学工具 

热得快等电热器、串并联电路示教板、长度横截面积相同的锰铜丝、镍铬丝(2个)、导线、电源、实验报告单、计算机与多媒体技术。

五、教学过程

(一)创设情境,导入新课

1.演示:用“热得快”烧水,不一会儿水就烧开了。

 提出问题:是“谁”给了水“热”? 是电动机,提升重物是将电能转化什么能?用“热得快”烧水,是电能转化为什么能?  

教师引导:同学们生活中你一定见过用电器的发热现象,请列举例子。 

板书:电流的热效应

2.学生思考并回答:“电流”。 

通过类比电动机,做功是将电能转化为机械能,学生会得出用“热得快”烧水是电能转化为内能。  

学生举出生活中电能变成内能的例子。

(二)问题导入,实验探究

1.提出问题:电炉丝接入电路中时,电炉丝和电线中流过相同的电流,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热? 假如在照明电路中接入大功率的电炉,电线将显著发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾。这是为什么呢? 

学生回答:可能导线和灯泡的电阻不同。  

学生回答:可能是通过导线的电流较大的原因。

2.提出问题:点亮的灯泡过一会儿烫手,说明了什么? 

教师直接提出问题:电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢?

学生回答:可能是时间变长的原因。

3.提出问题:怎样判断产生电热的多少?由用“热得快”烧水的实验得到了什么启示? 

学生得出结论:可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。 

4.提出问题:要想比较不同的电热使液体温度升高的不同,液体应该做怎样的限定? 

引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。

学生得出结论:用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。

5.提示:要研究导体产生电流的多少与电阻的关系,应控制哪些物理量不变?打算选择哪些器材?画出你的实验电路图。 

学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流,画出电路图,并设计实验记录表格。

6.让学生仿照上面的方法,设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。 

教师引导学生归纳实验步骤及注意事项。  

教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。(同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少?)

学生观察并将实验数据记录在表格中。

(三)分析问题,得出结论

1.组织、指导学生对实验结果进行分析、讨论。 教师对学生的猜想给予肯定,讲解焦耳定律的内容表述和公式。

2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量与电流平方、导体电阻和通电时间成正比。 

(1)定义式:【其中Q指热量,单位是焦耳(J),I指电流,单位是安培(A),R指电阻,单位是欧姆(Ω),t指时间,单位是秒(s),以上单位全部用的是国际单位制中的单位。】

(2)电流通过导体产生的热量与电流平方、导体电阻和通电时间成正比叫做“焦耳定律”。 

(3)对于纯电阻电路而言:当电流所做的功全部产生热量,即电能全部转化为内能,也叫热能,该电路为纯电阻电路,这时有:

根据电功的公式【U指电压,单位是伏特(V)】或者根据欧姆定律(欧姆定律本身只在纯电阻电路中成立),我们有:

 福特.jpg

类似白炽灯,电炉丝,电热水器这样就属于上述情况。

对于任何电路而言:

除了焦耳定律的一般式外,我们还可以根据公式I=q/t【q表示电荷量,单位是库仑(C)】对公式进行变形(适用于所有电路):

 faedab64034f78f0a27c30957b310a55b3191c64.jpg

在串联电路中,由于通过导体的电流相等,通电时间也相等,根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。

在并联电路中,由于导体两端的电压相等,通电时间也相等,根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成反比。

3.学生分析讨论实验记录,得出:导体的电阻越大,通过的电流越大,通电时间越大,电流的热效应就越显著。进而猜想:电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。在探究实验的基础上引出焦耳定律,理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。)

4.电流热效应的利用及预防

电流的热效应

(1)利用媒体展示生活在中利用电流热效应的例子,提出问题:利用电热有什么突出的优点。 

(2)利用媒体展示生活中预防电流热效应的相关实例。 

学生观察思考并回答问题。

六、课后作业

在家庭电路中导线相互连接处往往比较容易发热,加速老化,甚至引起火灾,这是为什么?

最后,福建教师招考信息网认为我们认识事物要用辩证法的去看待,电热对我们生活既有益,又有害,我们应该用科学的眼光看问题。

 


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