《探究焦耳定律》設計

《探究焦耳定律》教學設計【教學目標】知識與技能知道電流的熱效應；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，認識決定導體電阻大小的因素。【教學難點】通過實驗探究，認識電阻大小與哪些因素有關?！窘虒W方法】實驗法、觀察法?！菊n前準備】燈泡、電風扇、課件。【課時安排】1課時?！窘虒W過程】一、導入新課：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。二、講授新課：電流通過導體，導體會發(fā)熱，這叫做電流熱效應。（一）演示①通電電爐絲熱得發(fā)紅，而跟其串聯(lián)的導線卻幾乎不發(fā)熱。②觀察和比較“220V100W”和“220V15W”兩只電燈泡發(fā)光時的亮度，再仔細觀察燈絲的粗細。啟發(fā)學生思考：電流的熱效應是否跟導體的電阻有關?提出實驗研究的課題，先讓學生設計實驗方案，教師再引導。（二）活動1：實驗探究：電流熱效應跟電阻的關系由于本實驗要求較高，所以教材首先提供一種實驗電路，教師要指導學生明確實驗設計的原理，如：①為何采取串聯(lián)方式?②如何比較電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少?——根據(jù)等質(zhì)量的煤油溫度上升多少表示。本實驗尤其要注意兩支溫度計的示數(shù)一定要同時讀記，因此，教師要強調(diào)實驗過程的合作精神。實驗結(jié)論：當電流一定時，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量就越多。精確的實驗表明：在電流一定時，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比。實驗完成后，接著讓學生討論研究當電壓一定時，電流的熱效應和電阻的關系。把學生分成兩大組去分別研究，最后匯總。結(jié)論：當電壓一定時，導體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量就越少。精確的實驗表明：在電壓一定時，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比。（三）活動2：分析論證：電流熱效應跟電阻的關系教師要指導學生學習理論推導的方法，總結(jié)出P=I2R此式表明：電流相等時，在一定的時間內(nèi)，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比。再推導出P=U2/R此式表明：電壓相等時，在一定的時間內(nèi)，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比。分析論證過程要盡量引導學生自己去體驗，教師不要包辦。最后強調(diào)：實驗研究和理論推導的方法，都是我們研究物理問題和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律常用的重要方法。它們對同一問題的研究，其結(jié)果必須一致，否則，就必須檢查每一過程，找出原因，重新實驗，直至殊途同歸。（四）電流熱效應的應用與控制1.焦耳定律：2.利用電流熱效應加熱的電器。3.有些用電器為避免溫度過高，需采取散熱措施。（五）當堂訓練1.電流通過導體時會發(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。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體的成正比；對于同一段導體來講，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.晚間電熱水壺