电流的热效应复习.doc

芳草地国际学校富力分校课时教案编号授课班级九一学科物理授课日期 2015.12.29课题电和热复习课授课类型复习课教学目标1、 知识与技能1. 能够根据情境提出一个可探究的科学问题。2.会用控制变量、转换的方法设计实验，探究电流通过导体产生的热量与电阻、电流关系。3.知道电流通过导体产生的热量的影响因素，并能够熟练应用焦耳定律计算电阻产生的热量。4.知道根据导体通电时，电能是否完全转化为内能，可将电阻分为纯电阻和非纯电阻，并能够选用正确的公式进行计算，知道产生的热量与消耗的电能的关系。2、 过程与方法通过组装卡片上的实验器材，探究电流通过导体产生的热量与电阻、电流关系，让学生学会用控制变量的方法设计实验。3、 情感态度与价值观培养学生理论联系实际的学习习惯。学情分析在此之前学生已经学习了什么是可探究的科学问题，知道如何从一个情境中提出一个可探究的科学问题，知道了控制变量法，并能够用控制变量法设计简单的实验。学生已经学习了焦耳定律，并能够利用焦耳定律进行简单的计算。学生对纯电阻和非纯电阻、电流的热效应的应用有了一些了解。教学重点1.会探究电流通过导体产生的热量与哪些因素的实验，知道实验中所采用的物理方法：控制变量法和转换法，会用控制变量的方法来设计实验。2.知道电流通过导体产生的热量的影响因素，并能够熟练应用计算电阻产生的热量。教学难点设计实验教学方法讲授法、实验法教学过程教学环节教学内容学生活动设计意图情境引入雾霾放假那几天，张茗发的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。但张茗发同学仍禁不住诱惑，偷偷地打开了电视，等下午听到爸爸回来脚步声的时候，张茗发同学赶紧关了电视，装模作样的写作业去了，谁能帮他爸爸想个办法判断一下张茗发同学刚才有没有看电视。对学生的回答给予评价问：刚才的方法中应用到了什么物理知识。导体通电后会产生热量电流的热效应。他爸发现电视机后盖是烫的。从生活实际出发，激发学生兴趣新课 一、通电导体产生热量的影响因素-实验设计既然导体通电后会产生热量，那产生的热量能点燃火柴吗？现在在每组的桌上都有一根火柴，还有一根铜导线，在老师桌上还有公用的电池，请开动脑筋想一想，用什么办法可以点燃火柴，小组成员讨论一下，看哪组想出来的办法最好。 对学生的方法进行评价演示实验：（创设情境） 我事先已经在两根火柴的头部绕了铜导线，请同学观察，两根火柴绕的铜丝的圈数有什么不同，圈数不同会导致什么不同？同学们猜测一下，通电后，哪根火柴会被点燃？进行实验，发现圈数多的火柴点燃了。提出问题：通过这个实验你能提出一个可探究的科学问题吗？提示：可探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，即提出的问题应包含自变量和因变量，并且其中的变量必须是可以观察或测量的。如何找出自变量和因变量？就看一下是哪些量是不一样的，有差异的，这些就是变量。如何区分自变量和因变量呢？如果是物理量A的差异，最终导致物理量B的变化，说明A是自变量，B是因变量。 下面请提出你的问题。对学生提出的问题进行评价。猜想：对于提出的问题，你的猜想是？设计实验并验证猜想卡片上有实验器材，请同学们把卡片上的实验仪器行组装，看最多有几种方法可以验证猜想。比一比哪组同学组装的最快，设计的实验方案最多。比一比：小组配合把设计的方案贴在黑板上或举起展示（先请设计出少的组来展示）。 然后每组派一个代表介绍一下实验设计思路。请按照这样的方法来描述你的设计方案：要探究电流通过导体产生的热量与电阻关系，自变量为 ，因变量为 ，控制变量为 ，实验过程中应保持 和 不变，因此电路的连接方式为 。实验过程中应主动改变 ，因此 不同，然后通过比较 ，来比较电阻产生热量的多少，在这里使用了 物理方法。（要进行这样的转换，烧瓶中煤油的质量应满足什么条件？两只烧瓶中装有不同的液体可以吗？）对几组同学的表现加以评价。实验中应用到了两种重要的实验方法：控制变量法和转换的方法。问题：什么情况下要应用到控制变量法、转换法？当一个物理量的影响因素有好几个，探究其中的一个因素对该物理量的影响的时候，就要用到控制变量的方法。当物理量不易观察或不容易测量时，我们要把它转换成易观察，易测量的物理量，就要用到转换的方法。电流通过导体产生的热量除了与电阻有关，还与电流和时间有关。比一比实验二：如何探究电流通过导体产生的热量与电流的关系？请利用所给的卡片上的仪器组装电路。看哪组组装的最快。按照这样的方式来描述你的实验方案：要探究电流通过导体产生的热量与电流关系，自变量为 ，因变量为 ，控制变量为 ，实验过程中应保持 和 不变，改变 ，如何改变 。 实验结论是： 。对学生的实验进行评价。还有其它的设计方案吗？通过探究实验可以得到：电流通过导体产生的热量与导体的电阻成 比，与 成正比，与 成正比。-焦耳定律Q=I2Rt（强调与电流的平方成正比）二、焦耳定律的应用练一练：1. 家用电热水壶的电阻丝的阻值为110，通过的电流为 2 A，在10s时间内产生的热量为_4400_J。2. 一台电阻为2的电风扇，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A，通电10s产生的热量为 2000J 。让两个分别同学用Q=UIt和Q=I2Rt计算电热，然后比较两种方法的结果，发现不同，提出问题：为什么结果不同，是计算错了吗？为什么会不相等呢？分析，R=2, U=110V,根据欧姆定律，I=55A,而实际电流为10A，是题出错了吗？不是，电扇是非纯电阻，不满足欧姆定律，IU/R,QUIt或U2t/R 。只能用Q=I2Rt 计算产生的热量。消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为其他形式的能。QE. 消耗的电能E=UIt或U2t/R,计算。3、 电流的热效应的应用这些用电器哪些属于纯电阻，哪些属于非纯电阻？1. 电热水器、电饭煲等用电器都是利用了电流的热效应，这些用电器的主要部件为发热体，发热体一般选用电阻率 （选填“大”或“小”），熔点 （选填“高”或“低”）的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。2. 举一反三：保险丝是由电阻率 ，熔点 的铅锑合金制成的指导：从它们的用途方面进行思考。电热丝用途：产热，不能熔断，因此选用电阻率大，不易熔断的材料制成。而保险丝是利用电流较大时，产生较多热量，而熔断。应选用电阻率大，而熔点低的材料3. 反思：能用铜导线替代保险丝吗？若用铜导线替代保险丝，可能导致什么后果？人们利用电流的热效应制成了电热器等家用电器，方便我们的生活，但电流的热效应也会带来危害。如家庭电路中短路或者总功率过大，使得电流过大，导线上产生过多的热量，就像实验中的火柴一样，导线会被点着，引起火灾。因此不管在家中还是在学校都要注意用电安全，放学时一定要关闭电灯、投影仪等。课后检测：如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置（1）该实验中自变量是_，因变量是_，控制变量是_。（2）两电阻丝产生热量的多少是通过_反映出来的，采用了 的物理方法，煤油改变内能的方式为 。（3）采用这种连接方式的目的是_结果发现_瓶中温度上升得高，结论是_（4）若要探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系应让定值电阻与 串联，通过 来改变定值电阻的电流。猜测：电流通过导体产生的热量会点燃火柴思考，讨论观察绕的圈数不同会导致火柴上的电阻不同，圈数多的电阻大。猜测：线圈匝数多的火柴被点燃。观察根据实验情境提出问题：电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关？电流通过导体产生的热量与电阻的大小有关展示设计方案描述实验设计思路组装实验仪器描述实验设计方案。电流通过导体产生的热量与导体的电阻成正比，与电流的平方成正比，与 通电时间成正比。表达式是Q=I2Rt思考，检验，回答：不是计算错误，而是因为电扇是非纯电阻，不能用Q=UIt计算热量。不可以计算并比较听讲电热水壶，热得快，电饭锅为纯电阻，其它为非