2019《電流的熱效應》學案設計.doc

1、電流的熱效應學案設計學時： 1 學時一、學習目標1. 用實驗探究電流通過導體時， 電能轉(zhuǎn)化為導體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān) ; 重點通過實驗研究方法研究導體通電時發(fā)熱與導體的電阻之間的關(guān)系。2. 了解電流熱效應跟哪些因素有關(guān)， 理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。3. 了解生活中應用焦耳定律的例子， 了解節(jié)約電能的一些方法。二、自主學習過程思考問題：白熾燈泡通電以后， 一會兒就熱得燙手， 電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯，這說明電流通過導體后會發(fā)熱，使導體的溫度升高，內(nèi)能增加，那么，增加的內(nèi)能從何而來 ?這種現(xiàn)象叫什么 ?任務一：回憶初中所學內(nèi)容電流的熱效應1. 使用這些用電器時熱量是從哪里來的?電

2、飯鍋把能轉(zhuǎn)化為能 ; 電熨斗把能轉(zhuǎn)化為能;電暖氣把能轉(zhuǎn)化為能 ; 電爐把能轉(zhuǎn)化為能 ;它們都是把能轉(zhuǎn)化為熱能。2. 舉出你家中利用電流熱效應 ( 即電能轉(zhuǎn)化為熱能 ) 工作的用電器有哪些 ?你知道使用時能夠產(chǎn)生熱能的用電器又有第 1頁哪些 ?回憶后，認識以下概念：電流熱效應：電流流過導體時，導體就要，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。電熱器：利用電流做功將能轉(zhuǎn)換為能的裝置。電熱器的原理：利用，一般電熱器主要由構(gòu)成?；顚W活用1. 試列舉你家中有哪些電熱器 ?它們使用多高的電壓 ?任務二：探究電流的熱效應與哪些因素有關(guān)?電流通過燈泡的燈絲時，電能轉(zhuǎn)化為能和能，燈絲變得灼熱而發(fā)光， 這是電流的。給燈泡通電，

3、 燈泡的亮度不同，燈泡的亮度與有關(guān)。請觀察不同亮度的燈泡：燈絲的不同。長度相同，粗細不同的燈絲，不同。燈泡的熱效應跟燈絲的有關(guān)系。燈泡的熱效應還可能跟燈絲的和 有關(guān)系。根據(jù)生活體驗和閱讀教材猜想：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)?猜想： ;實驗方法： ( 閱讀課本19 頁 ) 可以控制其他變量不變，叫做 法，先研究電熱器發(fā)出熱量與的關(guān)系，再研究它與的關(guān)系，最后研究與的關(guān)系。演示實驗：研究導體通電時發(fā)熱的規(guī)律第 2頁1. 實驗目的：_2. 請畫出該電路的實驗電路圖。3. 實驗步驟：4. 實驗數(shù)據(jù)記錄：5. 實驗結(jié)論：_。活學活用在如圖所示的實驗電路中，R1、R2是兩個電阻圈， R1>R

4、2 ，電阻圈上各夾一根火柴。接通電路，一會兒觀察到兩電阻圈上的火柴先后被點燃，這說明電流通過電阻時會產(chǎn)生熱，將_能轉(zhuǎn)化為 _能。若繼續(xù)進行以下實驗：(1) 斷開開關(guān)，待兩個電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火柴，使變阻器接入電路的阻值較大。接通電路，經(jīng)歷時間t1 ， R1 上的火柴先被點燃。這說明 _。(2) 斷開開關(guān)，待兩個電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火柴，使變阻器接入電路的阻值較小。接通電路，經(jīng)歷時間t2 ，R1 上的火柴先被點燃，比較發(fā)現(xiàn)t2 小于 t1 。由此推理_ 。(3) 實驗采用的是 _的研究方法，實驗設計第 3頁依據(jù)的是電流的_效應。任務三：認識電流產(chǎn)生熱量的表達式焦耳定律英國物

5、理學家焦耳通過大量的實驗，于1840 年精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，即焦耳定律。內(nèi)容：。公式： Q=單位： I ， R ，t ， Q ?；顚W活用1. 下列計算熱量的公式中哪一個是焦耳定律的普遍適用公式()A.Q=UIt B.Q=C.Q=I2Rt D. 上面三個都是2. 某電熱器電阻絲的電阻是 2 歐，當 1 安的電流通過時，1 分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦 ?3. 想一想：家里使用電爐時，發(fā)現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅，但跟電爐絲連接的銅導線并不怎么熱，為什么?4. 一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380 伏，線圈的電阻為2 歐 , 線圈中的電流為10 安, 若這臺電動機正常工作

6、 1 秒鐘，求：消耗的電能 W和產(chǎn)生的熱量 Q。溫馨提示：1. 焦耳定律是一個 定律，是焦耳通過大量的總結(jié)來的，第 4頁定律揭示了電流通過導體時產(chǎn)生熱效應的規(guī)律。2.Q=I2·Rt中的各物理量都是對段電路或同一而言的 ;3. 導出公式： Q= = . 只適合電能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的。任務 4：認識熱功率1. 定義：_。2. 用 P 表示熱功率，則定義式：_。 P 的單位是 _。3. 將 Q=I2Rt 代入定義式，得出熱功率的另一個表達式_。4. 物理意義：_?；顚W活用1. “220V 40W”的電爐，在照明電路上，使用10min 產(chǎn)生了多少熱量 ?2. 一只規(guī)格“ 220V 1000W

7、”的電爐，求：(1) 它在正常工作時的電阻;(2)如果電網(wǎng)電壓為200V，則電爐工作時的實際功率( 假設電爐電阻保持不變);(3)在220V 電壓下，電爐每天使用2h 產(chǎn)生多少焦耳的熱量?一個月第 5頁(30 天 ) 要消耗多少度電?(1 度電即 1KW·h)3. 各種電熱器和電動機、電視機等非電熱器上都有銘牌，上面標明的額定功率是否等于熱功率 ?任務 5：閱讀白熾燈的發(fā)明1879 年，愛迪生在前人研究實踐的基礎(chǔ)上，制造了世界上第一批可供實用的炭絲白熾燈。他將一截棉線撒滿炭粉，彎成馬蹄形，裝到陶土坩堝里高溫加熱做成燈絲，再把燈絲密封到玻璃泡里，細致地抽去里面的空氣。在當年的10 月21 日，這個燈泡開始點亮，持續(xù)發(fā)光45 個小時 !1909 年，美國人柯里奇找到了性能極佳的燈絲材料鎢。鎢有許多顯著特點，它比其他任何一種金屬元素的熔點都要高，并且它在受熱時蒸發(fā)量較小，因此在用作燈絲的材料中，鎢是再合適不過的。思考問題