2019-2020年九年級物理下冊《15.3 電熱器 電流的熱效應(yīng)》教案 蘇科版 (I).doc
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2019-2020年九年級物理下冊《15.3 電熱器 電流的熱效應(yīng)》教案 蘇科版 (I).doc
2019-2020年九年級物理下冊《15.3 電熱器 電流的熱效應(yīng)》教案 蘇科版 (I)
教學(xué)目標:
1.知識與技能:
⑴知道電流的熱效應(yīng)(A)
⑵在實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)得出焦耳定律的內(nèi)容(A)
⑶理解焦耳定律的內(nèi)容公式及其應(yīng)用(A)
⑷知道一般電熱器的工作原理和應(yīng)用(B)
2.過程與方法:
體驗科學(xué)探究的過程,了解科學(xué)探究的重要方法—控制變量法,提高探究能力和思維能力
3.情感、態(tài)度與價值觀:
體驗科學(xué)探究的樂趣,體會物理科學(xué)的研究方法
重點難點:
1.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位和應(yīng)用
2.實驗探究焦耳定律
教學(xué)過程:
一 前提測評:
1.有一燈泡銘牌如圖所示,根據(jù)圖中所給信息判斷下列說法中正確的是:( )
A、 只有在220V的電壓下工作時燈泡的功率才是25W;
B、 燈泡工作時的功率一定是25W;
C、 只要電壓高于220V,燈泡一定會燒壞;
D、 只要電壓低于220V,燈泡一定不能工作;
2.通過某導(dǎo)體的電流為0.5 A,工作10s電流做功180 J,可知導(dǎo)體兩端的電壓為______V;在該導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻為________Ω。
3.一個燈泡的燈絲燒斷了,把斷了的燈絲搭在一起,燈泡會更亮,其原因是:( ?。?
A.燈絲電阻增大,功率增大 B.燈絲電阻減小,功率增大
C.燈絲兩端電壓增大,功率增大 D.燈絲中電流增大,功率減小
4.將兩個標有“220V 100W”字樣的白熾燈串聯(lián)起來,接在家庭電路中。當(dāng)開關(guān)閉合時,每個電燈的額定功率為 _______ W,實際功率為_______ W。
二 以學(xué)定教
(一) 導(dǎo)入新課:
師:⑴電流通過導(dǎo)體做功的過程中,是將什么能轉(zhuǎn)化為什么能的過程?
⑵電流通過各種用電器時,如電動機、電燈等,過一段時間后,用手去摸用電器時有何感覺?為什么?
學(xué):回答問題。
(二)新課解析:
一、 電流的熱效應(yīng):
⑴通過對電流通過用電器時用電器發(fā)熱,得出:只要導(dǎo)體中有電流通過,且導(dǎo)體由電阻存在,導(dǎo)體總會發(fā)熱。
⑵電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時,導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象
⑶舉出生活中利用電流熱效應(yīng)常用用電器。
二、 焦耳定律
1.提出問題:電流通過導(dǎo)體時所產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)?
⑴猜測電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
⑵討論:要研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān),應(yīng)該怎么辦?
2.實驗探究—電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系:
⑴要研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)采用什么方法?
⑵要研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗和控制哪些變量?畫出電路圖來。
⑶實驗探究。學(xué)生觀察。
3. 實驗探究—電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系:
⑴要研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗和控制哪些變量?該怎么辦?
⑵實驗探究:
4.實驗探究—電流產(chǎn)生的熱量與時間的關(guān)系,應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗和控制哪些變量?
實驗探究:
5.實驗結(jié)論:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的 、通過導(dǎo)體的 以及通電時間有關(guān)。
英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實驗,總結(jié)出電流產(chǎn)生的熱量與電流的大小、電阻的大小和通電時間的關(guān)系,我們?yōu)榱思o念這位偉大的科學(xué)家,一定要理解并記牢這個實驗定律——焦耳定律。
6.焦耳定律的內(nèi)容:
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,與導(dǎo)體本身的電阻成正比,與通電時間成正比。寫成公式為: Q=I2Rt
Q的單位為J,電流、電阻、時間的單位分別為A、Ω、S。 1J=1A.Ω.S
7.焦耳定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo):若用電器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則W=Q
Q=UIt Q= I2Rt
【例1】
某用電器的電阻絲的電阻為55Ω,接入220V的電路中,在20min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?
8.焦耳定律的導(dǎo)出公式及適用范圍
Q=I2Rt==Pt=UIt=Pt
在所有的電路中,焦耳定律的是適用的,但導(dǎo)出公式只適用于純電阻電路中。因為在非純電阻電路中,如電動機,電流做功只有一部分用來產(chǎn)生熱量,絕大部分都轉(zhuǎn)化為機械能,即W=E+Q,在這種情況下,焦耳定律仍然適用所要注意的是,算出的數(shù)值僅是其中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分能量(電功)
【例2】
有一電動機,它正常工作時的電阻為5Ω,電流為5A,
正常工作的電壓為220V,通電10min,電動機消耗的電能為多少?產(chǎn)生的熱量為多少?有多少電能轉(zhuǎn)化為機械能?
三、 電流熱效應(yīng)的利用和防護
1. 利用:利用電流的熱效應(yīng)可以制成電熱器。如:電熱毯、電爐、取暖器等。
2. 防護:電流通過導(dǎo)體發(fā)熱,也會造成危害。如輸電線在輸電過程中有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能造成浪費,導(dǎo)線熱會引起絕緣層的老化而引起火災(zāi)
【例3】
白熾燈、電烙鐵和電動機上都標有“220V 60W”的字樣,它們都在額定電壓下工作相同的時間,比較三個用電器產(chǎn)生的熱量是……( )
A.白熾燈最多 B.電烙鐵最多
C.電動機最多 ?。模粯佣?
【例4】
電爐的電阻絲熱得發(fā)紅,而與它串聯(lián)的銅導(dǎo)線卻不發(fā)燙,這是因為銅導(dǎo)線…………( )
A.電阻較大 B.電阻較小
C.通過的電流較大 D.通過的電流較大
【例5】阻值為R的電阻絲,接到電源 上6分鐘燒開一壺水,現(xiàn)在用兩根同樣的電熱絲串聯(lián)起來,燒同樣一壺水,需要的時間是 ( )
A. 12分鐘 B. 4 分鐘 C. 8分鐘 D. 6分鐘
總結(jié):今天學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容,同學(xué)們小結(jié)一下并互相評價.
三.當(dāng)堂檢測
1. (A)有兩根導(dǎo)線,第一根是2歐,第二根電阻是6歐,加在它們兩端的電壓之比為1:3,通電時間之比為2:1,則它們產(chǎn)生熱量之比為 ( )
A.1:6 B.6:1 C.2:3 D.3:2
2. “220V 40W”的電爐,在照明電路上,使用10分鐘產(chǎn)生了多少熱量?
3.一只電爐接在220伏的電路上時,用10分鐘可把一壺水燒開,那么接在110伏的電路上時,同樣把這壺水燒開所需要時間是 ( )
A.10分鐘 B.20分鐘 C.30分鐘 D.40分鐘
4.(B)某臺電飯鍋說明書中所列主要數(shù)據(jù)如表:
額定電壓
220V
額定頻率
50Hz
額定功率
440W
額定容積
2.0L
額定煮米量
0.7kg
?。?)這臺電飯鍋在額定電壓下使用,通過的電流是________A。
(2)電飯鍋正常工作15min消耗電能 kwh,產(chǎn)生的熱量是 。
四.課后布置:
(1).預(yù)習(xí)作業(yè):
1、(A)
在電路中由于短路等原因引起電流過大時,空氣開關(guān)能自動______ 電路,俗稱“跳閘”。
2、(A)某同學(xué)家的保險絲突然熔斷,換上新的同規(guī)格保險絲后又立即熔斷,這種現(xiàn)象說明電路中存在___ ___故障或用電器的_____ _。
3 (A)使用測電筆時,手要接觸測電筆尾部的 。筆尖接觸電線(或與導(dǎo)線相連的導(dǎo)體),氖管發(fā)光表明接觸的是 線。
4(A)家庭電路中,造成電流過大的原因不可能的是( )
A、火線與零線短路 B、用電器與電路接線不良
C、接入了大功率的用電器 D、電路中總電阻過小
5.(B)安裝家庭電路時,下列幾種做法中,正確的是 ( )
A.將各盞電燈串聯(lián) B.將插座和電燈串聯(lián)
C.將保險絲裝在總開關(guān)的前面 D.零線直接進燈座,火線經(jīng)過開關(guān)再進燈座
(2).鞏固練習(xí)
詳見《課后練習(xí)》