《探究焦耳定律》設(shè)計市賽獲獎

《探究焦耳定律》教學設(shè)計【教學目標】知識與技能知道電流的熱效應(yīng)；理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運用。過程與方法知道科學研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用方法。情感態(tài)度和價值觀通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學生熱愛科學，勇于克服困難的信念?！窘虒W重點】電阻概念的建立；通過實驗探究，認識決定導(dǎo)體電阻大小的因素?！窘虒W難點】通過實驗探究，認識電阻大小與哪些因素有關(guān)。【教學方法】實驗法、觀察法?！菊n前準備】燈泡、電風扇、課件?！菊n時安排】1課時?！窘虒W過程】一、導(dǎo)入新課：燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？為什么？學生回答：發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng)。二、講授新課：（一）通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)活動探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)1.介紹實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯(lián)起來，通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會上升，電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量。2.三種情況：第一次實驗：兩個電阻串聯(lián)它們的電流相等，加熱的時間相同，甲瓶相對乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。第二次實驗：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，加大電流，重做實驗，讓通電的時間與前次相同，兩次實驗比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。第三次實驗：如果加長通電的時間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多?？偨Y(jié)在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，進一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。（二）焦耳定律英國物理學家焦耳做了大量的實驗于1840年最先精確地確定電流通過導(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。焦耳定律可以用下面的公式表示：Q=I2Rt公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆(Ω)，通過的時間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）。在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時，其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q==UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt。電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制（1）列舉兩個生活或者生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實例。（2）列舉兩個生活和生產(chǎn)中為防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施。（三）當堂訓(xùn)練1.電流通過導(dǎo)體時會發(fā)熱。這個現(xiàn)象叫電流的。電熱器就是利用電流的來進行工作的，電熱器工作時，將能轉(zhuǎn)化為能。2.電流的熱效阻有關(guān)。根據(jù)P＝I2R可知，在電流相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率跟導(dǎo)體的成正比；對于同一段導(dǎo)體來講，電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率與成正比。3.一只電熱器接在照明電路中，5min產(chǎn)生的熱量為×105J，則通過該電熱器的電流是A，電熱器正常工作時的電阻是Ω。4.關(guān)于電熱的利用，下列說法中正確的是（）A.電熱對我們來說總是有利的B.電熱對我們來說總是不利的C.電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)的原理制成的D.電視機工作過程中沒有產(chǎn)生電熱。5.小明家新買了一只規(guī)格為熱水壺，他經(jīng)過幾次使用后發(fā)現(xiàn)，晚飯后燒開一壺水所用的時間比早晨燒一壺水所用的時間長，你認為主要原因是（）A