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1、電熱器 電流熱效應(yīng)
一、教學(xué)目的
(1)、能認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的電熱器,知道電熱器是利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置,知道電熱器一般是由發(fā)熱體構(gòu)成的。
(2)、通過(guò)探究,知道電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān),知道運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)化法探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素。
(3)、知道焦耳定律內(nèi)容、公式及單位。
(4)、結(jié)合本節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度。
二、教學(xué)重點(diǎn):
理解電熱器的能量轉(zhuǎn)化情況,探究電熱和電阻、電流以及通電時(shí)間關(guān)系及焦耳定律。
三、教學(xué)難點(diǎn):
電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)的探究過(guò)程的設(shè)計(jì)。
教學(xué)過(guò)
2、程:
新課引入
師:出示電取暖器并通電發(fā)熱,問(wèn):你們觀察到了什么現(xiàn)象? 生:電阻絲發(fā)紅并發(fā)熱
師:這一現(xiàn)象過(guò)程中產(chǎn)生了什么能?能量是如何轉(zhuǎn)化的? 生:內(nèi)能、電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
師:利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置叫電熱器。電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫作電流的熱效應(yīng)。引出本節(jié)課的課題。(板書(shū)課題)
學(xué)習(xí)新課
(一)、電熱器
師:電熱器利用電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置。電熱器是利用電流熱效應(yīng)工作的用電器。電熱器的主要結(jié)構(gòu)是發(fā)熱體,一般是有一定阻值的電阻絲構(gòu)成的。
師:家庭常見(jiàn)的用電器中還有哪些是電熱器? 生:舉例回答
過(guò)度語(yǔ):電流的熱效應(yīng)是是普遍存在的,那么電流
3、通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少可能跟哪些因素有關(guān)呢?
(二)、探究影響電流熱效應(yīng)的因素
師:(通電的電阻絲會(huì)發(fā)熱,與電阻絲連接的導(dǎo)線也會(huì)發(fā)熱)?,F(xiàn)在給電取暖器再通電發(fā)熱,讓學(xué)生感受通電的電阻絲和導(dǎo)線有何不同?調(diào)節(jié)電取暖器的旋鈕,再讓學(xué)生感受取暖器在高溫、低溫檔工作時(shí)有何不同?
1.猜想:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少可能跟哪些因素有關(guān)。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
師:要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少跟哪些因素有關(guān),我們應(yīng)知道通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少?
師:請(qǐng)看我們所給的器材,能直接測(cè)出通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量嗎? 生:不能
師:那可以用什么方法顯示出通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少? 生:轉(zhuǎn)換法
4、師:將如何顯示通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少?生:溫度計(jì)示數(shù)變化
師:物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),哪一種狀態(tài)物質(zhì)更便于準(zhǔn)確測(cè)量溫度的變化?生:液態(tài)
師:對(duì)液態(tài)有什么要求? 生:質(zhì)量相等
師:對(duì)盛液體的容器有什么要求? 生:相同
師:要對(duì)以上猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,應(yīng)當(dāng)采用什么研究方法? 生:控制變量法
師:請(qǐng)根據(jù)控制變量法進(jìn)行小組討論制定出具體實(shí)驗(yàn)方案,并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖。
實(shí)驗(yàn)1? 探究在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電流產(chǎn)生熱量和電阻的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)2? 探究在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),電流產(chǎn)生的熱量和電流大小的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)3 探究在電阻和電流相同時(shí),電流產(chǎn)生的熱量和通電時(shí)間的關(guān)系。
3.進(jìn)行
5、實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1? 探究在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電流產(chǎn)生熱量和電阻的關(guān)系。
將阻值不等的兩個(gè)電阻絲分別放在盛有等質(zhì)量煤油的錐形瓶里,并插入溫度計(jì),串聯(lián)起來(lái)接入電路中。合上開(kāi)關(guān),觀察在兩分鐘內(nèi)兩支溫度計(jì)示數(shù)升高的情況,并將實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)填在已發(fā)的表格里。
實(shí)驗(yàn)2? 探究在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),電流產(chǎn)生的熱量和電流大小的關(guān)系。
保持通電時(shí)間相同,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變通過(guò)電阻絲的電流大小,觀測(cè)阻值較大瓶?jī)?nèi)溫度計(jì)升高的變化,并記錄在表格里。
實(shí)驗(yàn)3 探究在電阻和電流相同時(shí),電流產(chǎn)生的熱量和通電時(shí)間的關(guān)系。
保持電流不變,延長(zhǎng)通電時(shí)間,觀測(cè)其中一根電阻絲所在液體溫度的變化。
4.分析數(shù)據(jù)得出結(jié)
6、論:
要求學(xué)生根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)先行分析得出結(jié)論。再視頻展示幾組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。(見(jiàn)課件)
(三)、焦耳定律
師:由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,我們僅能得出電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電流、電阻、通電時(shí)間的定性關(guān)系。而早在1840年英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)就已經(jīng)定量得出得出電流產(chǎn)生的熱量和電流的平方成正比,和電阻成正比,和通電時(shí)間成正比的規(guī)律。給出焦耳定律內(nèi)容、公式及單位。
例題:當(dāng)1A的電流通過(guò)某電熱器時(shí),1min產(chǎn)生的熱量是120J,則電熱器電阻絲的電阻是多少?
(四)電熱與電功的關(guān)系
師:電熱器能通過(guò)電流做功把電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,那么電功與電熱之間有什么關(guān)系
7、?
生:Q = W(教師可以引導(dǎo)學(xué)生從理論上推導(dǎo)出焦耳定律)。
師:給電動(dòng)機(jī)通電,電動(dòng)機(jī)消耗的電能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能呢?
生:電動(dòng)機(jī)消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
師:W > Q
(五)減少電熱的方法
師:在生活中我們利用電流的熱效應(yīng)(例如電熱器)為我們服務(wù),由于會(huì)造成一定危害,有時(shí)我們又要減少電熱。引導(dǎo)學(xué)生閱讀“生活、物理和社會(huì)”, 請(qǐng)大家還能舉出那些需要減少電熱的例子。
生:交流,討論回答。
師:總結(jié)學(xué)生的答案,并得出結(jié)論。
(六)鞏固練習(xí)
1、取暖器在使用時(shí),電阻絲迅速熱的發(fā)紅,而與其相連的輸電線卻不怎么熱,下列解釋正確的是
8、 ( )
A、輸電線中電流小于電阻絲中電流 B、輸電線通電時(shí)間小于電阻絲的通電時(shí)間
C、輸電線電阻小于電阻絲電阻 D、以上說(shuō)法都正確
2、假設(shè)所有導(dǎo)體都沒(méi)有電阻,當(dāng)用電器通電時(shí),下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A、白熾燈仍能發(fā)光 B、電動(dòng)機(jī)仍能工作
C、電飯鍋仍能煮飯 D、電熨斗仍能熨燙衣服
3、為研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系,小明找來(lái)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材,其中A、B兩個(gè)相
9、同的瓶?jī)?nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油,將選擇好的銅絲和鎳鉻合金絲浸沒(méi)在煤油中,兩根溫度計(jì)分別測(cè)量?jī)善恐忻河偷臏囟龋?
(1)通過(guò)觀察 來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接人電路中的目的是 ;
(3)紿圖中的裝置通電一段時(shí)間后,切斷電源.B瓶中溫度計(jì)的示數(shù)比A瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大,則可得出結(jié)論是: ;
(4)實(shí)驗(yàn)中要使煤油的溫度升高得更快些,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向_____滑動(dòng)。
三、小結(jié):
引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,并提出課后思考題。
四、布置課后作業(yè)。
板書(shū)
一、 電熱器
二、 焦耳定律
三、 電熱與電功的關(guān)系
四、 減少電熱的方法
完成P14 WWW第1、2、3題
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