2023學(xué)年度 教案電功率電與熱

第八章電功率第四課時電與熱石家莊市元氏外國語學(xué)校張瑞雪教材分析：本節(jié)內(nèi)容是電功率一章的重要內(nèi)容，主要包括電流的熱效應(yīng)、焦耳定律和電熱的利用和防止三方面的內(nèi)容。本節(jié)是電學(xué)知識和生活實際聯(lián)系密切的一節(jié)，也是對科學(xué)探究能力要求較高的一節(jié)。本節(jié)中的探究電流的熱效應(yīng)與哪些內(nèi)容有關(guān)的實驗是電學(xué)中的一個重點實驗，實驗難度較大，但做好這個實驗，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要意義。學(xué)情分析：學(xué)生好奇并且動手能力欲望高，通過學(xué)生的動手實驗，極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教學(xué)目標(biāo)：一知識與技能：1．電流的熱效應(yīng)，知道焦耳定律。2．電熱的利用和防止。二過程與方法：通過探究，知道電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。三情感態(tài)度與價值觀：1．通過學(xué)習(xí)電熱的利用和危害，學(xué)會辯證地看待問題。2．通過討論和交流培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的態(tài)度和意識。教學(xué)重點：通過實驗探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。教學(xué)難點：通過實驗探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。教學(xué)設(shè)計：導(dǎo)入新課：教師講故事：周六，小明在家看電視，忽然聽到爸爸的腳步聲，他趕緊關(guān)上電視，寫起了作業(yè)，爸爸進屋后發(fā)現(xiàn)小明認(rèn)真寫作業(yè)，很高興，但后來爸爸卻知道了小明剛才看了電視。問題：你知道小明的爸爸是怎樣判斷的嗎？學(xué)生回答：（用手摸電視機的外殼），自然地引出了課題。推進新課：一、電流的熱效應(yīng)展示圖片，討論總結(jié)使用這些用電器時，熱量是從哪里來的？在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上由學(xué)生總結(jié)上述圖片可得到的知識：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。二、焦耳定律1．提出問題：電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？換句話說，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？學(xué)生討論2．猜想（1）可能與電壓有關(guān)，因為電壓越大，電爐中產(chǎn)生的熱越多，（2）可能與電阻有關(guān)，因為電爐絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的導(dǎo)線卻不太熱。（3）可能跟電流有關(guān)，因為常聽說，電流大容易引發(fā)火災(zāi)。電流、電壓、電阻三個量之間是有聯(lián)系的，明確了兩個量就可以再確定另外一個量，故我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。3．設(shè)計實驗應(yīng)采用控制變量的方法實驗（1）：兩個燒瓶中盛著等量的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶中插入不同的金屬絲串聯(lián)起來接到電源上，以保證兩段金屬絲的電流相同，通電一段時間后，通過比較兩瓶中煤油的溫度變化來比較產(chǎn)生的熱。實驗（2）：在通電時間相同的情況下，分別給一個燒瓶中的鎳鉻合金絲通入大小不同的電流，觀察什么情況下產(chǎn)生的熱多。4．進行實驗實驗（1）：探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。實驗裝置，如圖：實驗數(shù)據(jù)記錄表格：A瓶中的數(shù)據(jù)：銅絲（電阻?。r間t/min0123456溫度T/℃B瓶中的數(shù)據(jù)：鎳鉻合金絲（電阻大）時間t/min0123456溫度T/℃學(xué)生實驗，分析現(xiàn)象得到結(jié)論：實驗表明，在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。實驗（2）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。學(xué)生自己動手實驗，自己設(shè)計表格，分析現(xiàn)象。結(jié)論：實驗表明，在通電時間一定、電阻相同的情況下，通過電流大時，鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多。5．分析總結(jié)，得出規(guī)律引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)論，綜合得出焦耳定律。通過剛才的實驗我們知道通電后產(chǎn)生的熱量和電阻、通過的電流、通電時間有關(guān)系。具體的數(shù)量關(guān)系是怎么樣的？物理學(xué)家焦耳在1840年就確定了它們的關(guān)系，也就是著名的焦耳定律。焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。公式：Q=I2Rt注意：定律中，在說到兩個物理量“成正比”“成反比”的時候，一定要注意條件：關(guān)系式中其他物理量的大小保持不變。6．理論推導(dǎo)，加深理解教師引導(dǎo)學(xué)生利用前面學(xué)過的知識推導(dǎo)焦耳定律，同時板書。若消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量，即Q=W又因W=Pt=UIt據(jù)歐姆定律：U=IR所以Q=W=UIt=I2Rt說明：焦耳定律適用于任何用電器產(chǎn)生的熱量的計算，對于只存在電流的熱效應(yīng)的電路，也可用公式Q=W=Uit=Pt=U2t/R來計算熱量。7．學(xué)以致用，解決問題問：學(xué)過了焦耳定律，你能回答剛才提出的關(guān)于電爐絲為什么很熱而導(dǎo)線不熱的問題了嗎？學(xué)生思考討論后回答。解答：導(dǎo)線與電爐絲串聯(lián)接以電路中，通過的電流相同，由于導(dǎo)線的電阻小，電爐絲的電阻大，根據(jù)Q=I2Rt可知，電爐絲的熱功率大（或電爐絲產(chǎn)生的熱量多），所以電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。例題：一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？教師引導(dǎo)學(xué)生分析，演算，要求一名學(xué)生板演。三、電熱的利用和防止學(xué)生活動：議一議電熱的利與弊。在學(xué)生充分發(fā)言后，教師作總結(jié)和引申。同學(xué)們知道了利用電熱的好處，但有些時候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設(shè)法防止。教師引導(dǎo)學(xué)生著重注意以下內(nèi)容：將電器置于通風(fēng)良好處，勿使電器淋雨或受潮，長期不用的電器隔一段時間應(yīng)該通電一次。課堂總結(jié)：1．認(rèn)識了什么是電流的熱效應(yīng)2．通過探究知道了焦耳定律3．了解了電熱的利用和防止。教學(xué)反思：本節(jié)課的設(shè)計突出體現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會的基本理念，注重科學(xué)探究和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，大力培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣。本節(jié)結(jié)合學(xué)生實際和課程標(biāo)準(zhǔn)的要求進行設(shè)計，通過學(xué)生的觀察和生活經(jīng)驗，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析