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1、第四節(jié) 電與熱教學(xué)目標(biāo):1、了解電流的熱效應(yīng)。2、通過探究,知道電流產(chǎn)生的熱量跟電阻、電流、通電時間的關(guān)系。3、理解焦耳定律。教學(xué)重點:理解焦耳定律。教學(xué)難點:通過實驗探究電流熱效應(yīng)跟電阻、電流、通電時間的關(guān)系。教學(xué)準備:電源、開關(guān)、電流表、滑動變阻器、燒瓶、銅絲、鎳鉻合金絲。課時安排:1課時教學(xué)內(nèi)容及步驟:一、導(dǎo)入新課觀察下面四個電器,回答問題:(1)圖中四個用電器通電時都會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?(2)說明電流在工作過程中消耗的電能轉(zhuǎn)化成了什么能?總結(jié)得出:電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱能,這個現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。 現(xiàn)象: 給電爐通電時,電爐絲熱得發(fā)紅,而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻幾乎不熱。同學(xué)們有沒有考慮過
2、這樣的問題:導(dǎo)線和電爐絲中流過的電流相同嗎?導(dǎo)線和電爐絲產(chǎn)生的熱量相同嗎?今天我們就一起來探討電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)。二、新課學(xué)習(xí)1、實驗探究提出問題:電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?學(xué)生猜想:(預(yù)計學(xué)生的猜想為電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān),可能跟電流、通電時間等有關(guān)。)為了驗證大家的猜想是否正確,我們應(yīng)該用實驗來探究。請問:實驗中該用什么方法來研究?用到哪些實驗儀器?應(yīng)該觀察什么?實驗方法:控制變量法。實驗器材:電源、開關(guān)、電流表、滑動變阻器、燒瓶、銅絲、鎳鉻合金絲。學(xué)生注意觀察兩個瓶中溫度計示數(shù)變化的快慢。實驗1:探究電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量
3、與導(dǎo)體的電阻關(guān)系。實驗1中應(yīng)該控制哪些量不變?(控制電流和通電時間相同)學(xué)生實驗,教師巡視,提醒同學(xué)們注意安全。問:實驗中觀察到什么現(xiàn)象?現(xiàn)象:兩個瓶中溫度不同,浸泡著鎳鉻合金絲的瓶中溫度計指示的溫度高。分析:煤油溫度高,說明煤油中的金屬絲產(chǎn)生的熱量多,即電阻大的金屬絲產(chǎn)生熱量較多。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:探究電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與電流關(guān)系。實驗2中應(yīng)該控制哪些量不變?(控制電阻和通電時間相同) 問:實驗中觀察到什么現(xiàn)象? 現(xiàn)象:兩次瓶中溫度不同,通過電流大的瓶中溫度計指示的溫度高。分析:通過電流大的金屬絲產(chǎn)生熱量較多。結(jié)論:實驗表
4、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)生的熱量越多。實驗3:探究電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與通電時間關(guān)系。實驗3中應(yīng)該控制哪些量不變?(控制電流和電阻相同) 現(xiàn)象:兩次瓶中溫度不同,通電時間長的瓶中溫度計指示的溫度高。分析:通電時間長的金屬絲產(chǎn)生的熱量較多。結(jié)論:實驗表明,在電流、電阻相同的情況下,通電時間越長,鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量越多。通過以上實驗探究,你可以得到什么結(jié)論?電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、電流、通電時間都有關(guān)。即導(dǎo)體的電阻越大、流過電流越大、通電時間越長,產(chǎn)生的熱量就越多。 2、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
5、、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年就確定了他們的關(guān)系,也就是著名的焦耳定律。引導(dǎo)學(xué)生寫出電功率的表達式,利用歐姆定律,將二式中U消去,可以得到 產(chǎn)生的熱量也就是在通電時間內(nèi),電流對電阻做的功(消耗的電能)。 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,這就是著名的歐姆定律。符號的意義及其單位:看誰做得快:通過110歐電爐絲的電流是2安,產(chǎn)生4400焦的熱量需要多長時間?同學(xué)們在演算過程中,教師要提醒大家注意:代入計算的時候,要將電流的單位“A”一起平方。看誰想得快:為什么電爐絲熱得發(fā)紅,而與電爐絲相連的導(dǎo)線卻幾乎不熱?導(dǎo)線和用電器(電爐或電飯鍋或電燈)中通過的電流相同,但是導(dǎo)線的電阻較小,而那些電器的電阻較大,所以,那些電器發(fā)熱,而導(dǎo)線幾乎感覺不到熱。 三、小結(jié)1.電流的熱效應(yīng)。2.焦耳定律。附:板書設(shè)計第四節(jié) 電與熱 電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體將電能轉(zhuǎn)化為熱能的現(xiàn)象。 焦耳定律:習(xí)題精選(習(xí)題來自農(nóng)村遠程教育資源)1、下面幾個用電器屬于利用電流熱效應(yīng)工作的是( )。A.電冰箱 B.洗衣機 C.電視機 D.電飯鍋2、電熨斗通電一段時間后,熨斗面很燙,而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱,這是因為( )。A.導(dǎo)線電阻遠小于電熨斗的電阻,導(dǎo)線消耗的電能少B.通過導(dǎo)線的
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