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电与热教学设计           ★★★★
电与热教学设计
作者:1 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2013-02-16 12:59:34

教学目标:

1、知识和技能

l  理解焦耳定律

l  知道利用和防止电热的场合和方法

2、过程和方法

l  通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关。

3、情感、态度、价值观

l  具有对科学的求知欲,乐于探索日常生活中的物理学道理,乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动

重、难点:

1通过实验探究电流热效应跟哪些因素有关。.

2、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.

教学器材:

视频设备,实物投影,瓶子、铜丝、电阻丝、导线、电源.

教学过程:

一、           引入新课

播放图片:电热毯、电饭锅、烧焦的电线、电炉、电热水器、烧坏的电脑主板。

[]同学们请看这些图片,它们工作时有什么共同特点?
[
]都要消耗电能。
[
]都会产生热。

[]在这个过程中它们把电能转化成了(同学们一起说)热能,其实一切导体在通电时都会发热,我们把这种现象叫做电流的热效应。

板书:电流的热效应
[
]今天我们就来学习电与热的有关知识。

板书: 电与热

[] 如果对上面的图片进行分类,可以怎样分?(各小组进行讨论)

 一类产生的热量对人们是有益的,一类对人们是有害的。

[]有道理,对我们有利的热量产生的越多越好,有害的当然是越少越好。为了达到这样的目的,我们就必须知道电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关,同学们根据生活经验或以前做的实验现象先进行猜想一下,各小组讨论后派代表回答。

板书:影响电热产生的因素:

二、            进行新课

[]好,哪个小组讨论的有结果了?

[]可能与电压有关,因为电压越大,电炉中产生的热越多;

[]可能与电阻有关,因为电炉丝发热,而跟电炉丝相连的导线却不太热;

[]可能跟电流有关,因为常听说,电流大容易引发火灾。

[]可能跟时间有关,因为用电炉烧水,时间越长水温就越高。

[]大家提出了这么多的猜想,同学们知道,一个导体两端的电压变了,根据欧姆定律会引起(同学们一起说)电流的变化,那我们可以把它归结到和电流有关,下面我们就来探究电热与电阻、电流、通电时间的关系。在探究之前,同学们先想一想:当我们研究一个物理量与多个变量的关系时常用的方法是哪种?

[]控制变量法

[]对,方法有了,下面我们先来探究电热与电阻的关系。根据控制变量法现在我们要控制哪些量不变?谁是变量?

[]控制电流和通电时间不变,电阻是变量。

[]非常好,下一步我们就来解决这几个问题1、怎样使导体电阻不同?

[] 取两个阻值不同的定值电阻

[] 2、怎样保证导体中的电流相同?

[] 把两个导体串联在电路中

[] 3、怎样使导体的通电时间相同?

[] 把两个导体串联起来

[]解决了这几个问题,我们的实验电路图应该画出来了吧?哪位同学在黑板上画一下?(一学生画电路图)

[]电路图画好了,符合我们的设计,但是现在同学们想一想,电阻产生的热量怎么体现出来呢?用什么方法来确定导体产生热量的多少?讨论一下

[]把电阻分别浸入装有等量煤油的烧瓶中,并在瓶中插入温度计,根据温度计的读数来判断产生热量的多少。

[]用温度计示数的高低来体现热量产生的多少,这种方法在物理学上叫转换法,基于这种思想你还能想到其他的办法吗?我们是不是也可以用气体或液体体积的膨胀程度来表示?

[]可以

[]现在同学们利用桌上提供的器材根据我们的设计方案进行实验。   (学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)
[
]我们实验就到这里,哪位同学汇报一下你们的实验?

[]我们发现电阻大的液面上升的高。

[]得到了什么结论?

[]电阻越大产生的热量越多

[]能不能再补充一下

[] 当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。

[]非常好,其他同学是不是也得到了同样的结论?

[]

[]我们得出了电热和电阻的关系,下面我们来探究电热与电流的关系,这时要控制哪些量不变?谁是变量?

[]控制电阻和时间不变,电流是变量。

[]那如何解决这些问题,小组讨论一下,拿出你们的设计方案(学生讨论)

[]我们用两个阻值相同的电阻并联,并在其中一个电阻上串联一个滑动变阻器,保证了通过两个电阻的电流不同,把开关设置在干路上,保证通电时间相同。(一个同学解说,一个同学在黑板上画电路图)

[]大家同不同意这个设计方案?

[]同意

[]大家开始实验(学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)
[
]哪个小组来汇报一下你们的实验结果?

[]我们的实验现象是电流大的电阻所在的瓶子液面升的高。

[]由此你们得到了什么结论?

[] 当电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多。

[]我们得出了电热和电流的关系,下面我们来探究电热与通电时间的关系,这时要控制哪些量不变?谁是变量?

[]控制电阻和电流不变,时间是变量

[] 那如何解决这些问题,小组讨论一下,拿出你们的设计方案(学生讨论)

哪个小组有结果了?来说一下?

[]我们把两个同阻值的电阻并联,保证通过它们的电流相同,设置一个干路开关和一个支路开关,这样可以控制通电时间不同。(一个同学解说,一个同学在黑板上画电路图)

[]大家同不同意这个设计方案?

[]同意

[]大家开始实验(学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)
[
]哪个小组来汇报一下你们的实验结果?

[]我们的实验现象是的通电时间长的电阻所在瓶子液面升的高。

[]由此你们得到了什么结论?

[]当电流和电阻相等时,通电时间越长,产生热量越多。

[]说的非常完整,通过实验我们知道了电热与电阻、电流和通电时间都有关系。(其实早在1840年英国物理学家焦耳就精确的确定了它们的关系,就是焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。公式表示Q=I2Rt这里热量的单位是焦耳。)学以致用,我们现在来检验一下所学的知识:在使用电炉时,为什么电炉丝热的发红,而与之连接的导线却不怎么热,这是什么原因?

[]电炉丝电阻很大,导线电阻很小,由我们的实验结论知道,当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。

[]今天我们的探究就到这里,下节课我们继续学习电与热的知识,下课。

板书设计

§8.4电与热

 

电流的热效应

影响电热产生的因素:

 

电阻                    电流               通电时间

 

 

 

(学生画电路图)



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