焦耳定律教案(热门13篇)
通过编写教案,我们可以更好地组织教学内容和活动,促进学生的学习。在编写教案时,教师需要考虑如何调动学生的积极性和主动性。教案的集体备课和交流也是教师专业成长的重要途径,可以互相学习和借鉴经验。
焦耳定律教案篇一
一、学习目标:
1、理解电功和电功率的概念及公式,能进行相关运算。
2、理解焦耳定律,了解焦耳定律在生产、生活中的应用。
3、能结合实际问题区分电功和电热,进一步体会能量守恒的意义和普适性。
二、问题导读:
1、当电路接通时,电路内就建立起了_____,自由电荷在_____作用下____运动而形成电流,这时电场力对自由电荷做了功,就是我们常说的_____,计算公式:____。
2、电流做功的快慢用_____表示,它等于电流在单位时间内所做的功,计算公式为_______________。额定功率是指___________________________。
3、焦耳定律的内容_______________________________________________________表达式为____________,在纯电阻电路中,电流所做的功与产生的电热_____,电热的计算公式还有:________________;而在非纯电阻电路中,电流做功所消耗的电能除部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等。这时电功用公式______________计算,产生的电热只能用公式______________计算,此时,电功w___(填“大于”或“小于”)电热q。
4、焦耳定律的微观解释:当导体内的'电子在_____作用下做_____运动时,会与金属离子不断碰撞,碰撞时把一部分动能传递给离子,使离子的热运动____,导致导体发热。显然,电流越大、电阻越大,碰撞就越频繁、剧烈,发热就越___。
5、电动机是将电能转化为___能的设备,电动机通电后,电流做的功_____(填“大于”或“小于”)产生的机械能,这是因为________________________。
6、举例说明电流的热效应的广泛应用和危害。
三、实例引领:
例一、1、电动机的额定电压为u,额定电流为i,线圈的电阻为r,则此电动机的额定功率(输入功率)为_____,正常工作时的热功率为______,输出的机械功率为______,电动机的效率为______。三者的关系可表达为____________________。当电动机突然卡住不转,此时输出的机械功率为________,电动机消耗的电能全部转化为_____能,此时的电流为______,热功率为__________。
例二、关于电功率和热功率的下列说法,正确的是。
a、电功率就是热功率。
b、统一电路中,电功率可以大于等于热功率,也可以小于热功率。
c、电功率就是电路中电能转化为内能的功率。
d、热功率就是电路中因发热而消耗的功率。
四、同步达标:
1、课本p59:1―3题。
2、一只普通的家用照明白炽灯泡,正常发光时,通过它的电流值与哪一数值较为接近?
a、20ab、2ac、0.2ad、0.02a。
五、能力提升:
同步训练p69---70,能力培养1----7题。
焦耳定律教案篇二
1.知道电流的热效应.
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.
能力目标。
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标。
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念.
焦耳定律教案篇三
1.知道电流的热效应.
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.
能力目标。
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标。
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念.
教学建议。
教材分析。
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议。
本节课题主题突出,就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案。
提问:
灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?
电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?
学生回答:发烫.是电流的热效应.
引入新课。
演示实验:
1、
介绍如图9-7的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量.
2、
三种情况:
第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:电阻越大,电流产生的热量越多.
第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:电流越大,电流产生的热量越多.
第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:通电时间越长,电流产生的热量越多.
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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,这个规律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式。
表示:q=i2rt。
公式中的电流i的单位要用安培(a),电阻r的单位要用欧姆,通过的时间t的单位要用秒这样,热量q的单位就是焦耳(j).
例题一根60ω的电阻丝接在36v的电流上,在5min内共产生多少热量.
焦耳定律教案篇四
焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。
二、教学目标。
(一)知识与技能。
1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
(二)过程与方法。
通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。
(三)情感、态度与价值观。
通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
三、教学重点难点。
【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。
四、学情分析。
五、教学方法。
等效法、类比法、比较法、实验法。
六、课前准备。
七、课时安排。
八、教学过程。
(一)预习检查、总结疑惑。
(二)情景引入、展示目标。
教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。
学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能;。
(2)电炉把电能转化成内能;。
(3)电动机把电能转化成机械能;。
(4)电解槽把电能转化成化学能。
教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
(三)合作探究、精讲点播。
1、电功和电功率。
教师:请同学们思考下列问题。
(1)电场力的功的定义式是什么?
(2)电流的定义式是什么?
学生:(1)电场力的功的定义式w=qu。
(2)电流的定义式i=。
教师:投影教材图2.5-1(如图所示)。
学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。
学生:在这一过程中,电场力做的功w=qu=iut。
教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。
电功:
(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功.
(2)定义式:w=uit。
教师:电功的定义式用语言如何表述?
学生:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u,电路中的电流i和通电时间t三者的乘积。
教师:请同学们说出电功的单位有哪些?
学生:(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是j.
(2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kw·h.
教师:1kw·h的物理意义是什么?1kw·h等于多少焦?
学生:1kw·h表示功率为1kw的用电器正常工作1h所消耗的电能。
1kw·h=1000w×3600s=3.6×106j。
说明:使用电功的定义式计算时,要注意电压u的单位用v,电流i的单位用a,通电时间t的单位用s,求出的电功w的单位就是j。
教师:在相同的时间里,电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如,在相同时间里,
电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功的快慢,引入电功率的概念。
(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。用p表示电功率。
(2)定义式:p==iu。
(3)单位:瓦(w)、千瓦(kw)。
[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。
学生分组讨论。
师生共同总结:
(1)利用p=计算出的功率是时间t内的平均功率。
(2)利用p=iu计算时,若u是某一时刻的电压,i是这一时刻的电流,则p=iu就是该时刻的瞬时功率。
教师:为什么课本没提这一点呢?
学生讨论,教师启发、引导:
这一章我们研究的是恒定电流,用电器的构造一定,通过的电流为恒定电流,则用电器两端的电压必是定值,所以u和i的乘积p不随时间变化,也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的,故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。
[说明]利用电功率的公式p=iu计算时,电压u的单位用v,电流i的单位用a,电功率p的单位就是w。
教师:电流做功,消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能,于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为r,通过的电流为i,试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量q。
学生:求解产生的热量q。
解:据欧姆定律加在电阻元件两端的电压u=ir。
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为w=iut=i2rt。
由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功w等于电热q。
产生的热量为。
q=i2rt。
教师指出:这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律,同学们在初中已经学过了。
学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。
热功率:
(1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。
焦耳定律教案篇五
【教学三维目标】。
(一)知识与技能。
1.理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算.
2.理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算.
3.知道电功率和热功率的区别和联系.
4.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热.
(二)过程与方法。
通过有关实例,让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.
(三)情感态度与价值观。
通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。
【教学重点难点】。
重点:电功和电热的计算。
难点:电流做功的表达式的推导,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
【教学方法】理论、类比、探究、讨论、分析。
【教学过程】。
【复习引入】。
【回答】电灯把电能转化为内能和光能;电炉把电能转化为内能;电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能。用电器把电能转化为其他形式能的过程,就是电流做功的过程。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,在转化过程中,遵循能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。
一、电功和电功率。
【展示】。
【回答】在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。
【回答】在这一过程中,电场力做的功w=qu=iut。
【问题】电流做功实质上是怎样的?
【回答】电流做功的实质是电路中电场力对定向移动的电荷做功。
【过渡】对于一段导体而言,两端电势差为u,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功w=qu,在导体中形成电流,且q=it(在时间间隔t内搬运的电荷量为q,则通过导体截面电荷量为q,i=q/t),所以电场力做功w=qu=iut。在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。
【问题】电功的定义式用语言如何表述?定义式?
【回答】电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u,电路中的电流i和通电时间t三者的乘积。
定义式:w=uit。
【问题】电功的单位有哪些?
【回答】(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是j.
(2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kw·h.
【问题】1kw·h的物理意义是什么?1kw·h等于多少焦?
【回答】1kw·h表示功率为1kw的用电器正常工作1h所消耗的电能。
1kw·h=1000w×3600s=3.6×106j。
【说明】使用电功的定义式计算时,要注意电压u的单位用v,电流i的单位用a,通电时间t的单位用s,求出的电功w的单位就是j。
焦耳定律教案篇六
电热是指电流做功把电能转化为内能,电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同,设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点,电阻相同改变电流,可以利用并联分电流的思想,也可以两个电路来完成。
焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少,它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功,可以把电能转化为各种形式能,而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中,这两个量才相等。
重点:通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。
难点:对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
焦耳定律教案篇七
【活动方式】。
1.提出问题。
2.实验观察。
3.讨论分析。
【实验方案示例】。
1.实验器材:干电池四节,玻璃棒,若干电阻丝,蜡烛,火柴棒.
2.制作方法。
3.实验步骤。
(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电,可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉.这就表明:在电流强度和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量就越多.
(2)经过较长时间后,匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆也会掉下来.这就说明:通电时间越长,电流产生的热量越多.
(3)用四节电池(增大电源电压)重做上述实验,可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时,可认为总电阻不变,电压增大时,通过它们的电流增大.这就表明:电流越大,电流产生的热量越多.
焦耳定律教案篇八
1、知道电流的热效应。
2、理解的内容、公式、单位及其运用。
能力目标。
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法。
情感目标。
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念。
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难。在实验基础上再去推导学生更信服。同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识。
做好实验是本节课的关键。
本节课题主题突出,就是研究电热问题。可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验。然后进入定性实验。
对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解。推导中应注意条件的交代。定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题。
提问:
(1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?
(2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?
学生回答:发烫。是电流的热效应。
(1)演示实验:
1、介绍如图9—7的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高。观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量。
2、三种情况:
第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高。表明:电阻越大,电流产生的热量越多。
第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:电流越大,电流产生的热量越多。
第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:通电时间越长,电流产生的热量越多。
(2)英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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,这个规律叫做。
可以用下面的公式。
表示:q=i2rt。
公式中的电流i的单位要用安培(a),电阻r的单位要用欧姆(),通过的时间t的单位要用秒(s)这样,热量q的单位就是焦耳(j)。
例题一根60的电阻丝接在36v的电流上,在5min内共产生多少热量。
解:i=u/r=36v/60=0。6a。
q=i2rt=(0。6a)260300s=6480j。
(3)总结。
在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。
在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。
【课题】的演示。
【组织形式】学生分组或教师演示。
【活动方式】。
1、提出问题。
2、实验观察。
3、讨论分析。
1、实验器材:干电池四节,玻璃棒,若干电阻丝,蜡烛,火柴棒。
2、制作方法。
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端,绕线匝数比例为1∶8,两线圈相距5cm左右,然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡,使线圈被蜡均匀地包住。点着火柴立即吹灭,靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上,如图1所示。
3、实验步骤。
(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电,可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉。这就表明:在电流强度和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量就越多。
(2)经过较长时间后,匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆也会掉下来。这就说明:通电时间越长,电流产生的热量越多。
(3)用四节电池(增大电源电压)重做上述实验,可看到两根火柴杆都先后很快掉下来。在线圈的温度不太高时,可认为总电阻不变,电压增大时,通过它们的电流增大。这就表明:电流越大,电流产生的热量越多。
焦耳定律教案篇九
焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。学生学好这节知识是非常必要的,同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。
a、重点:理解焦耳定律,用实验让学生总结出计算公式。
b、难点:帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。
c、关键:本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用。
a、知识目标:理解焦耳定律(内容、公式、进行一些计算),知道电热器的工作原理。(电热器的发热体为什么是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上制成?)。
b、能力目标:培养学生的观察、实验、创新、解决问题的能力。
采取一边实验一边讲解、边讨论、启发诱导的教学方法。通过实验教学、日常生活中的实例教学,调动学生学习物理的积极性。
请同学们猜想一下,通电导体放出的热量可能与哪些因素有关?让学生猜想、讨论,告诉学生科学家们也经常使用“猜想”这种方法来研究有关问题。
教师、学生共同确定因素:电流的热效应——所以有电流(i);因导体的电阻影响电流的大小,所以应该有电阻(r);根据日常生活经验不难知道导体放出的热量还与时间(t)有关。
在i、r、t三个量的情况下如何研究呢?先让学生讨论,并设计研究的方案。利用控制变量法,结合人教版第115页可设计如下实验:
(1)i、t不变,甲的电阻大于乙的电阻观察实验,此时我们看到了什么?说明了什么?
(3)i、r不变,时间越长电流放出的热量越多。
教师先让学生归纳,然后教师总结出焦耳定律内容、公式,让学生自己搞清q、i、r、t各个量的单位,进行公式变形。
焦耳定律教案篇十
焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容,是本章的重点,是初中物理学习的重要任务之一,是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律,符合学生的认知规律,本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成,研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系,焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中,做好实验及分析实验现象是关键。
同时,考虑到教学过程中实验时的不确定因素导致难于掌控时间和教学内容太多,我把本节内容教学设计为2课时,第1课时内容:电流的热效应和焦耳定律。本节课的设计体现从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念,注重科学的探究,激发学生的学习兴趣,培养良好的思维习惯。
(一)知识与技能。
1.能通过实例,认识电流的热效应。
2.能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关,知道焦耳定律;
3.会用焦耳定律解决实际问题和进行简单计算。
(二)过程与方法。
体验科学探究过程,了解控制变量的物理方法,提高实验探究能力和思维能力。
(三)情感态度和价值观。
通过对焦耳生平的学习,培养热爱科学、勇于克服困难的信念。
重点:通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。
难点:对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
实验探究法、讨论法。
多媒体课件、焦耳定律演示器、电流表、电源、开关、导线、滑动变阻器等。
教学环节。
教师活动。
学生活动。
设计意图。
激趣。
引入。
新课。
生活中,还有哪些用电器通电后,都伴有热现象产生?举例说明。
讨论回答。
交流说出常见用电器工作有热产生的实例。
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
联系实际,引入新课。
主题。
合作。
学习。
一、电流的热效应。
投影:电烤箱、电熨斗电饭锅、电炉丝、电烙铁、电热水器……。
这些用电器工作时有什么共同特点?
归纳并板书:一、电流的热效应。
电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
思考:导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红而导线几乎不热?说明什么?
提出问题:
电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关?
【研究】电热大小的影响因素。
1.猜想:电流通过导体产生热量的多少与______有关。
你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗?
2.设计实验。
展示实验装置:
讨论:
1.当大家猜想电热与多个因素有关,实验研究时应用什么方法去研究?
2.实验时怎样来反映和比较电流产生的热量的多少?
(提示:左右两透明密闭容器中装有等质量的空气)。
演示实验(一)研究电热与电阻大小的关系。
展示实验装置1:
观察本实验装置,讨论:
1.应控制哪几因素相同?
2.两电阻为什么要串联?
电路接通,进行实验,观察u形管中液柱的上升情况。
分析实验现象可以得到什么结论?
演示实验二:研究电热与电流大小的关系。
展示装置2:
观察本实验装置,讨论:
1.应控制哪几因素相同?
2.右边电阻上为什么要再并联一个电阻?
电路接通,进行实验,观察u形管中液柱的上升情况。
分析实验现象,可以得到什么结论?
对于某一个电阻,在电流和电阻相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越多。这个结论可以通过刚才的实验中看出来,某一个电阻通电时间越长,液柱上升越高,说明放出热量越多。
3、分析论证,得出结论。
对以上两个实验进行总结:电流通过导体产生热量多少与电流、电阻和通电时间的关系。
总结:
这些用电器工作时都是把电能转化成内能。
(得出电流的热效应的概念)。
提出问题。
结合生活实际进行猜想:。
电流、电压、电阻、通电时间……。
举例证明猜想的合理性。
学讨论得出:
1.控制变量法。
2.通过空气受热膨胀程度,观察产生热量的多少;。
实验中,通过观察两个u形管中染色水柱液面高度的变化来判断产生热量的多少。
观察装置讨论得出:
1.实验时要控制电路中的电流和通电时间相同,改变电阻。
2.电阻串联,可以使流过两个电阻的电流和通电时间相同。
观察记录现象。
根据实验现象,得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
学生观察实验装置讨论得出:
1.实验时要控制电阻和通电时间相等,改变电流。
2.使右边容器中的电阻丝中的电流与左边容器中的电阻丝不等(左边电流大于右边电流)。
观察记录现象。
根据实验现象得出结论:在电阻和通电时间相同时,电流越大,这个电阻产生的热量越多。
总结以上两个实验:
电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关,电流越大、电阻越大、通电时间越长,这个电阻产生热量越多。
培养学生总结问题的能力。
由生活现象培养学生发现并提出问题的能力。
培养学生合理猜想,并分析猜想的合理性。学会排除不合理猜想。
培养学生利用控制变量的方法来设计实验。
培养学生利用转换法把不易观察的量转换为易观察的现象。
通过分析实验装置的合理性来培养学生的设计实验的能力。
会根据实验现象得出结论,利用控制变量法准确的描述结论。
培养学生分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。
培养学生综合分析归纳的能力。
介绍科学家焦耳:
英国科学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即焦耳定律。
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正。(板书)。
如果热量用q表示,电流用i表示,电阻用r表示,时间用t表示,则焦耳定律为q=i2rt。(板书)。
强调:电流对电热大小的影响更显著。
当电流做的功全部转化为内能时:q=w。
由于w=uit,u=ir得。
q=w=i2rt。
(板书)。
【电功与电热的关系】。
请比较电炉与电风扇的的工作特点(课件出示)。
电功与电热的联系与区别。
1.纯电阻电路中q=w。
2.非纯电阻电路中qw。
电热q=i2rt。
了解焦耳在电热上的成就。
了解焦耳定律的内容,记住公式和单位。
讨论比较:
1.电炉工作时把电能全部转化为内能。
培养学生的人文精神、学习科学家的实事求是的精神。
培养学生自学、交流的能力。
加强知识的联系,培养学生比较分析、系统学习的能力。
2.例题:一根60?的电阻丝接在36v的电源上,在5min内共产生多少热量?
交流订正、强调:公式的书写。
及单位的统一。
讨论:
电线与电炉丝串联,电流相等,根据焦耳定律,导线的电阻比电炉丝小得多,相同时间内放出热量也少。
学生计算(一同学上台板演)。
讨论、补充订正。
培养学生应用知识解决问题的能力、合作学习和交往能力。
培养学生利用公式解决实际问题的能力,进一步熟悉公式。
小结。
知识梳理:
这节课你学到了什么知识?
1.电流的热效应。
电流的热效应与哪些因素有关?
梳理本节课知识内容,形成知识体系。
利用问题引领的方法培养学生总结归纳的能力。
过关检测。
1.某导体的电阻是2ω,通过2а的电流时,1min产生多少焦耳的热量?
2.标有“220v40w”电热器安装在220v的电路中,工作100s后,所消耗的电能是j,通过电热器的电流是a,产生的热量是j。
解答。
讨论、交流。
巩固提高。
课后作业。
1.课后“动手动脑学物理”第2、3、4小题;
2.思考:课本101页“想想议议”,下节课交流;
3.查阅生活中“电热的利用和防止”。
学生按要求完成作业,查阅生活实际问题。
巩固本课学习内容,同时增加课作业,使物理走向社会、走向生活。
一、电流的热效应。
电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
电热大小的影响因素:电流i。
电阻r。
通电时间t。
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正。
公式:q=i2rt。
焦耳定律教案篇十一
1、焦耳定律反映了电流热效应的规律,是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。由公式q=i2rt可知,电流通过导体产生的热量和电流强度i,电阻r及通电时间t有关,又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比,所以,电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。
或
成立。
3、电热器的.原理是电流的热效应,它表现的是电流通过导体都要发热的现象,在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。发热体是电热器的主要组成部分,它的作用是将电能转变为内能供人类使用。
常见考法
本知识点主要考查焦耳定律的应用,考察的形式主要是选择题、填空题。
误区提醒
1、 凡是有电流通过导体时,都可以用它来计算所产生的热量;
2、 公式q=uit,只适用于纯电阻电路,这时电流所做的功全部用来产生热量,用它计算出来的结果才是导体产生的热量。
焦耳定律教案篇十二
焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。学生学好这节知识是非常必要的,同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。
a、重点:理解焦耳定律,用实验让学生总结出计算公式。
b、难点:帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。
c、关键:本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用。
a、知识目标:理解焦耳定律(内容、公式、进行一些计算),知道电热器的工作原理(电热器的`发热体为什么是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上制成?)。
b、能力目标:培养学生的观察、实验、创新、解决问题的能力。
采取一边实验一边讲解、边讨论、启发诱导的教学方法。通过实验教学、日常生活中的实例教学,调动学生学习物理的积极性。
1、引入新课:
2、突出重点、突破难点:
请同学们猜想一下,通电导体放出的热量可能与哪些因素有关?让学生猜想、讨论,告诉学生科学家们也经常使用“猜想”这种方法来研究有关问题。
教师、学生共同确定因素:电流的热效应——所以有电流(i);因导体的电阻影响电流的大小,所以应该有电阻(r);根据日常生活经验不难知道导体放出的热量还与时间(t)有关。
在i、r、t三个量的情况下如何研究呢?先让学生讨论,并设计研究的方案。利用控制变量法,结合人教版第115页可设计如下实验:
(1)i、t不变,甲的电阻大于乙的电阻观察实验,此时我们看到了什么?说明了什么?
(2)当温度计降回原来温度,加大电流、用与(1)同样的时间,
同学们又看到了什么?这说明了什么?
(3)i、r不变,时间越长电流放出的热量越多。
形。
3、课堂练习:
利用课本上的例题、练习题(预先制成投影片以加大课堂容量)、课堂达标题,采用多种方式进行分层次练习。在练习中讲清q=irt与w=uit的区别(在何种情况下才可以用w=uit)。
4、最后教师简单介绍电热器,并解释课堂开头提出的问题。
5、教师利用板书小结本节内容。
影响电流产生热量的因素:i、r、t。
焦耳定律:内容:焦耳定律公式:q=i2rt应用:电热器。
根据具体情况利用小黑板或投影仪显示实验中温度生高的情况,利用投影仪做练习、例题以提高课堂效率。学生动笔做的课堂达标题可以用一体机印制。可以出示较多的用电器给学生看以激发学生的学习兴趣。
作业的设计要体现有趣、有层次并设计社会实践题以体现学以致用,且可以提高学生学习物理的兴趣。
1、让学生认真观察实验,掌握研究物理的方法——控制变量法。对公式应理解透,不要乱套公式。
2、为激发学生学习物理的兴趣,可以引导学生参观工厂、熟悉日常生活中的电热器来加深对课本知识的理解。
3、让学生养成认真阅读课本的良好习惯(让学生自己阅读课本上介绍电热器的内容)。
焦耳定律教案篇十三
1、能在实验的基础上引出焦耳定律,会用焦耳定律进行计算。
2、通过对焦耳定律的探究,提高交流分析、计算的能力。
3、通过本节课的探究,提高学习物理、探究物理的兴趣。
难点:焦耳定律的得出过程及使用。
(一)新课导入。
复习导入:提问学生上节课实验所得到的结果,产生的热量与什么因素有关。学生经过回顾,能发现与时间和电流大小、电阻大小有关。
教师进一步提问:具体是怎么样的关系,有什么联系?引发学生思考,导入新课。
(二)新课讲授。
给出焦耳定律的定义,同时说明焦耳的事迹:他用一生致力于实验研究,用了40年时间做了400多次实验,从而得出了电流通过电阻放出热量的规律,提出了焦耳定律,从而焦耳定律名称的由来。
多媒体展示相关数据表格,请学生结合定义分析数据,热量和电流、时间、电阻的定量关系是怎么样的。之后设置小组讨论。
学生小组讨论后总结:得出焦耳定律的公式。
教师给出第二个问题,在纯电阻电路中。做功和热量有什么样的关系。提醒学生将欧姆定律与做功的表达式结合进行考虑,从而得出,在纯电阻电路中,消耗呢电能产生的热量等于电流所做的功。同时结合欧姆定律,说明焦耳定律其他形式。
1、给出导线、电炉丝的具体阻值,请学生结合分析电炉工作时导线无明显变化,电炉丝发热的主要原因是什么。
2、明确焦耳定律的使用方法:通过提问的方式进行。学生经过思考能够得到需要求出时间,电流等物理量再进行求解。
出示课本练习题,请学生结合例题进行计算,计算完毕老师集体进行讲解,同时明确计算式需要保持单位的一致。
(三)巩固提高。
(四)小结作业。
1、小结:学生总结。
2、作业:思考生活中哪些地方利用了电流的热效应,哪些是增加热量、哪些是减少热量。
略