探究电流产生的热量跟哪些因素有关

1 / 13 探究电流产生的热量跟哪些因素有关 莲山课 件 k #TRS_AUToADD_1197514106797mARGIN-ToP:0px;FoNT-SIZE:12pt;mARGIN-BoTTom:0px;LINE-HEIGHT:;FoNT-FAmILy: 宋体 #TRS_AUToADD_1197514106797PmARGIN-ToP:0px;FoNT-SIZE:12pt;mARGIN-BoTTom:0px;LINE-HEIGHT:;FoNT-FAmILy: 宋体 #TRS_AUToADD_1197514106797TDmARGIN-ToP:0px;FoNT-SIZE:12pt;mARGIN-BoTTom:0px;LINE-HEIGHT:;FoNT-FAmILy: 宋体 #TRS_AUToADD_1197514106797DIVmARGIN-ToP:0px;FoNT-SIZE:12pt;mARGIN-BoTTom:0px;LINE-HEIGHT:;FoNT-FAmILy: 宋体 #TRS_AUToADD_1197514106797LImARGIN-ToP:0px;FoNT-SIZE:12pt;mARGIN-BoTTom:0px;LINE-HEIGHT:;FoNT-FAmILy: 宋体 /*-jSoN-:line-height:,font-family: 宋体,font-size:12pt,margin-top:0,margin-bottom:0,p:line-height:,font-family: 宋体,font-size:12pt,margin-top:0,margin-botto2 / 13 m:0,td:line-height:,font-family: 宋体,font-size:12pt,margin-top:0,margin-bottom:0,div:line-height:,font-family: 宋体,font-size:12pt,margin-top:0,margin-bottom:0,li:line-height:,font-family: 宋体,font-size:12pt,margin-top:0,margin-bottom:0-*/ 【教材分析】 本节选自人教版义务教育课程标准实验教科书物理八年级下册，是初中物理电学的重要内容，焦耳定律又是初中物理知识的重点，本节进一步学习控制变量法的应用，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的课。 【学生分析】 通过前面的学习，学生已经知道了电流的热效应，学生对科学探究的过程已经有了初步的认识，本节课可以让学生结合实际进行本节的探究。 【教学目标】 根据全面提高学 生素质的总体目标与课程标准的要求3 / 13 以及学生已有的认识基础，我确定了本节的教学目标如下： 1知识与技能 （ 1）知道在电流相同的条件下，电能转化为热能的功率跟导体的电阻成正比。 （ 2）知道在导体电阻一定的条件下，电能转化为热能的功率跟通过导体的电流有关系。 2过程与方法 （ 1）通过实验探究电流的热效应与电阻大小的关系，培养学生的观察分析能力和概括能力。 （ 2）通过本节内容的学习，培养学生应用物理知识解决简单问题的能力。 3情感态度和价值观 （ 1）通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的，激发学生学习物理、热爱科学的兴趣。 4 / 13 （ 2）在学习的过程中，渗透辩证唯物主义的思想。 【教学重点】 通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系。 【教学难点】 组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论。 【教学方法】 探究法、实验法、观察法、讨论法。 【教具准备】 学生用：烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源。 演示用：电炉 、电熨斗、热得快等电热器、投影仪。 5 / 13 【设计理念】 结合教学实际，对本节内容进行更为合理的重组，以电热知识和相关技能为载体，通过创设问题情境，激发学习探究的积极性；让学生经历科学探究过程，学习科学探究方法，培养科学探究精神、创新意识和实践能力，及团队合作精神。教学过程中，以学生为主体，教师为主导，双向互动为原则，注重学生能力培养，提高教学效益。 【教学过程】 一、创设情景，引入新课 1教师引导：同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电能变成热能的例子。通过 对电能的学习，大家已经了解电流通过导体时，导体会发热，谁还记得这是电流的什么效应？ 2学生 A：这叫电流的热效应。 3教师引导：在前面课程小灯泡的发光实验中，同学6 / 13 们曾有意地去触摸过小灯泡，感觉小灯泡（同学们一起说）热。有没有同学触摸过导线，如小灯泡连接的导线热不热。 4学生 B：我摸过，没感觉到热。 学生 c：我也在家里摸过做饭的电饭锅，饭都熟了，导线也没感觉到热。 5教师引导：同学们有没有考虑过这样的问题：导线和用电器中流过的电流相同吗？ 6学生 D：相同。 7教师引导：导线和用电器中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几乎不发热，这是为什么？今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关。 二、进行新课，探究新知 1猜想或假设 （ 1）学生猜想或假设： 7 / 13 电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？（同学之间相互讨论，大胆猜想） A通电导体产生的热量可能与 I、 R、 t 有关？ B通电导体产生的热量可能与 U、 W、 P 有关？ （ 2）教师引导： I、 U、 R、 t、 W、 P 等因素中，好多量之间，是有关联的，（如： P UI， W UIt， U IR 等，同学之间集体讨论，集思广益，达成共识），要研究通电导体产生的热量跟哪些因素有关，我们只要研究通电导体产生的热量与 I、 R、 t 的关系就可以了。 2设计实验并进行实验 怎样来探究电流通过导体产生的热量与 I、 R、 t 间的关系呢？一一采用控制变量法。 探究方案（小组讨论，大组交流） 8 / 13 l探究对象： Q 与 R 的关系； 2主要实验器材及电路的组成； 3显示产生热量多少的方法 。 探究 Q 与 R 的关系时，至少需要几个电阻？（两只） 两只电阻大小的关系怎样？（电阻大小不等） 探究时应保持什么量不变？（ I、 t） 怎样来保证通过电阻丝中的电流大小相等，通电时间相同？（串联在同一电路中） 实验电路中，除阻值不等的电阻丝 R1、 R2 外，还应有哪些主要器材？（电源、开关、导线等）。 请同学设计出一个科学的合理的实验电路，并画出它的电路图。 9 / 13 教师巡视，选择电路图，由实验投影仪显示，并加以肯定、鼓励。设计的电路，共同点都是选用电阻值 不等的电阻丝 R1、 R2 串联起来，与开关、电源组成电路，并由各小组根据电路图将提供的实物连接成电路。 怎样来显示通电导体产生热量的多少？（学生、教师各抒己见） 将两根电阻丝分别浸没在等质量的煤油中，通电后，用温度计测煤油温度的变化。 将两根电阻丝分别浸没在装满煤油的、规格相同的烧瓶中，并插入细玻璃管，通电后，观察管中液面的变化。 在两根电阻丝上，分别放上浸过松节油的棉花。通电后，观察导线冒烟的情况。 哪一种方法更好一些，讨论比较后，各实验小组采用第三种方 法进行实验，通电后，发现电阻大的电阻丝上首先冒出滚滚浓烟，并燃烧起来。 得出结论： I、 t 相同， R 越大，产生热量越多。 10 / 13 探究方案（小组讨论，大组交流） 1探究对象： Q 与 I 的关系； 2主要实验器材及电路的组成； 3显示产生热量多少的方法。 探究 Q 与 I 的关系时，应保持什么量不变？（ R、 t） 如何使等值电阻中的电流大小不等呢？（并接在两条支路中，其中一条支路中串接一只限流电阻）。 为了便于观察电路中电流的大小，还需要什么仪器？（ 电流表） 还需要哪些主要器材？（开关、电源、限流电阻、导线等） 请同学设计出一个科学的、合理的实验电路，并画出它的电路图。 11 / 13 教师巡视、选择电路图，由实物投影仪显示，并加以肯定、鼓励。设计的电路共同点是采用电阻值相等的两段电阻丝，分别接入电流大小不同的两条支路中，用一个开关来控制电路的通断，能很好地做到通电时间相同。由各小组根据电路图将提供的实物连接成电路。电阻丝 R3、 R4 上分别放上浸过松节油的棉花，通电后发现 R3 上首先冒出滚滚浓烟，并燃烧起来。 得出结论： R、 t 相同， I 越大，产生的热量越多。 从上述两个探究过程中，也可得出： R、 I 一定， t 越长，产生的热量越多。 3分析与论证 结论：导体中电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，通电导体产生的热量越多。 由学生已掌握的知识进行理论推导：电流通过导体时，如果在一定时间内，电能全部转化为热而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流在一定时间内产生的热量就等于12 / 13 电能转化成热时的功率，即 P UI，再根据欧姆定律 U IR得 P I2R。 结论：在电流相同的条件下，电能转化成热的功率跟导体的电阻成正比。 4评价与交流 A探究实验有没有不合理的地方？实验操作有没有需要改进？所得结论是否可靠？ B回答本堂课开