§7-4电和热.doc

7-4 电和热青岛四十四中 刘伟教学过程实录师：（出示电炉子）它在工作过程中能量是怎样转化的？生：电能转化为热能。师：（展示课件）这种现象叫电流的热效应。今天我们来学习7-4 电和热。（说明：设计解决实际问题的事例引入本节课题，可以激发学生的求知欲）师：日常生活中还有哪些用电器是利用电流的热效应制成的？生：电饭锅、电烤箱、电褥子、电暖气师：（展示课件）这些用电器的共同特点是什么？生：都是将电能转化为热能。师：很好！大家请看，（出示电炉子）现在电炉丝已经热得发红，而与其相连的导线却几乎不热。这是什么原因造成的？四人小组讨论一下。（学生讨论）生：这是因为电炉丝的电阻大，导线的电阻小，因此电炉丝上产生的热更多。师：其它同学是否同意他的观点？生：同意。师：这是电流通过导线和电炉丝产生的热。难道不是电流影响了它们产生热的多少吗？四人小组讨论一下。（学生讨论）师：哪位同学谈谈你的观点？生：因为导线与电炉丝是串联的，它们通过的电流相等，所以不是电流影响了它们产生电热的不同。师：其它同学是否同意他的观点？生：同意。师：导线和电炉丝是串联的，因此通过它们的电流相等，它们同时通电，通电时间有什么关系？生：通电时间也相等。师：（展示课件：探究课题）因此我们刚才所研究的课题是：在电流和通电时间相同时，产生电热的多少与电阻的关系。根据你刚才的分析，你能否猜想一下它们之间有什么关系？生：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的电热越多。（说明：由实验现象发现问题，贴近学生的生活实际，较易引起学生学习兴趣。让学生自己猜想与假设，继而进入实验过程，可以使学生充分认识实验的必要性，激发学生的探究热情）师：（展示课件：建立假说）怎样证明你们的猜想是否正确？生：实验。师：（展示课件：设计实验）桌上给大家准备了一些实验器材，哪位同学给大家介绍一下？生：电池组、开关、导线、电炉丝、铜丝、铁丝、泡沫、凡士林、火柴。师：首先请同学们思考设计一个满足研究电流和通电时间相同时，电热与电阻的关系的实验电路。四人小组讨论一下，画出你们的实验方案。（学生讨论）师：哪个小组展示你们组设计的实验电路？（学生利用实物投影展示） 方案一：如图连接电路，第一次选择电炉丝、第二次换用铁丝、第三次换用铜丝，通电相同时间，看哪根电阻丝产生的电热多。RS R2SR1R3方案二：如图将电炉丝、铁丝和铜丝连接成串联电路，闭合开关，看哪根电阻丝产生的电热多。 师：支持方案一的请举手。（学生举手）支持方案二的请举手。（学生举手）哪种方案更符合我们的要求：在电流和通电时间相同时，研究电热与电阻的关系呢？四人小组讨论一下，试说出支持你的方案的理由或不支持另一方案的理由。（学生讨论）师：哪位同学说说你们组的观点？生甲：我们支持方案二，因为串联电路中各处电流相等，在同一电路中同时通电，就可以满足在电流和通电时间相同时，比较不同的电阻产生电热的多少。RASA生乙：我们不支持方案一，因为每次换用不同的电阻时，电源电压是不变的，根据欧姆定律I=U/R，电压一定时，电流与电阻成反比，所以三次实验的电流不相等，不能满足在电流和通电时间相同时，比较不同的电阻产生电热的多少。师：大家是否支持他们组的观点？生：同意。师：请同学们想想办法将方案一改进一下，当换用不同阻值的电阻时，使电路中的电流保持不变。（学生讨论）师：哪位同学说说你们组的想法？生甲：可以在电路中串联一个滑动变阻器，改变电路中的电流。生乙：应再串联一个电流表，这样才能看出两次实验时的电流值。RASA师：（展示课件）看来还是众人拾柴火焰高呀，经过大家的共同努力，我们将方案一也改进的符合实验要求了。大家比较一下，哪一种方案操作更方便一些？生：方案二。师：本节课我们先采用方案二进行实验。（说明：将设计实验的过程分成两步，可以降低设计的，难度，使学生更加明确设计的意图。通过学生的交流与合作，让学生自己发现问题，相互评估，相互补充，培养其协作意识和发现问题、解决问题的能力）师：如何知道哪根电阻产生的热量多呢？请同学们开动脑筋，看哪个小组想出的办法多。（学生讨论）师：（展示课件：预测）哪位同学说说你们组的想法？并且请同学们预测一下，如果假说成立，可能看到的实验现象是什么？如果假说不成立，可能看到的实验现象是什么？生甲：我们将等量的凡士林涂在三根电阻丝上，如果假说成立，可能看到的实验现象是：电炉丝上的凡士林先化，铜丝上的凡士林最后化。如果假说不成立，可能看到的实验现象是：铜丝上的凡士林先化，电炉丝上的凡士林最后化；或者三根电阻丝上的凡士林同时化。生乙：我们将等量的凡士林涂在三根电阻丝上，再各自沾上一根火柴。如果假说成立，可能看到的实验现象是：电炉丝上的火柴先掉下来，铜丝上的火柴最后掉下来。如果假说不成立，可能看到的实验现象是：铜丝上的火柴先掉下来，电炉丝上的火柴最后掉下来；或者三根电阻丝上的火柴同时掉下来。生丙：我们将三根电阻丝同时放在蜡烛上。如果假说成立，可能看到的实验现象是：电炉丝下的蜡烛先化，铜丝下的蜡烛最后化。如果假说不成立，可能看到的实验现象是：铜丝下的蜡烛先化，电炉丝下的蜡烛最后化；或者三跟电阻丝下的蜡烛同时化。生丁：我们用三根电阻丝同时切割泡沫。如果假说成立，可能看到的实验现象是：电炉丝下的泡沫先化，铜丝下的泡沫最后化。如果假说不成立，可能看到的实验现象是：铜丝下的泡沫先化，电炉丝下的泡沫最后化；或者三跟电阻丝下的泡沫同时化。师：大家想的办法都很好，下面请同学们按照你们所设计的实验方法进行实验吧。预测若假说成立，实验现象可能是若假说不成立，实验现象可能是实验现象实验结论（学生相互讨论、实验，记录实验数据）师：哪个小组上来展示你们组的实验记录和实验结论？（学生利用投影展示）生甲：我们将等量的凡士林涂在三根电阻丝上，看到的实验现象是：电炉丝上的凡士林先化，铜丝上的凡士林最后化。与预测如果假说成立，可能看到的实验现象相同。我们得到的实验结论是：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的电热越多。生乙：我们将等量的凡士林涂在三根电阻丝上，再各自沾上一根火柴。看到的实验现象是：电炉丝下的蜡烛先化，铜丝下的蜡烛最后化。我们得到的实验结论是：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的电热越多。生丙：我们将三根电阻丝同时放在蜡烛上。看到的实验现象是：电炉丝下的蜡烛先化，铜丝下的蜡烛最后化。我们得到的实验结论是：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的电热越多。生丁：我们用三根电阻丝同时切割泡沫。看到的实验现象是：电炉丝下的泡沫先化，铜丝下的泡沫最后化。我们得到的实验结论是：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的电热越多。（说明：通过预测实验现象，是学生明确实验过程中应观察什么，通过列表比较预测与实验现象的异同，可以更加明确的得到实验结论，较易激发学生的探究热情）师：（展示课件：实验结论）由此我们得到了实验结论：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的电热越多。学知识主要是为了加以应用。请同学们帮我想想办法，解决下面的难题。（展示课件）去年冬天我搬了新家，由于没有集中供暖，晚上在家里看书很冷，因此我到商店去购买一台电暖气。服务员向我推荐了两台电暖气，一台是消耗20000焦的电能全部转化成热能，一台是消耗4000焦的电能全部转化成热能。我该选哪一台？生：第二台。师：（展示课件）我刚才忘了告诉大家它们用的时间了。第一台用了20秒钟，第二台用了2秒钟，那么应该选哪一台呢？为什么？生：应该选第二台，因为它单位时间内产生的电热多。师：看来在日常生活中研究电热的多少意义不大，我们主要是研究单位时间内电热的多少，也就是电热的功率。我们选择电热器就是选择功率大的。（说明：由生活中的应用实例导入研究电热功率的实际意义，较为贴切、自然，学生很容易理解）师：下面请同学们从电热的功率的角度分析电炉丝热得发红，而与其相连的导线却几乎不热的原因。（展示课件）生：导线和电炉丝是串联的，流过它们的电流相同，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，因此电能转化成热能时的功率大。所以，电炉丝已经热得发红，而与其相连的导线却几乎不热。师：（展示课件：理论推导）下面我们从理论上推导电热的功率与电阻的关系。哪位同学回答一下？生：电功率的计算公式是：P=UI，根据欧姆定律：U=IR，所以P=（IR）R=I2R。师：这个公式说明电热的功率与电阻之间有什么数量关系？生：在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。师：这个公式还说明电热的功率与什么因素有关？有什么关系？生：电热的功率还与电流有关。在电阻相同的条件下，电流越大，电能转化成热时的功率越大。师：由于时间关系，本节课我们不在探究电热的功率与电流的关系，课余大家自己设计实验证明这一观点。师：电热为我们的生活带来了很多方便，哪位同学谈谈你周围利用电热的实例？生：用电炉子烧水、用电饭锅煮饭、用电热水器烧水、用电暖气取暖师：电热有这么多的利用，电热有没有危害呢？生：有。师：（展示课件：电热的危害和防止）四人小组讨论一下电热有哪些危害，为减小危害都采用了哪些防护措施。（学生讨论）师：哪位同学说说试试？生甲：电脑使用时显示器和主机箱都要发热，这对于里面的电路元件是有害的。为减小电热的危害，显示器的后面都有散热窗，主机箱上不仅有散热窗，而且还安装了风扇来加快散热。生乙：电视的后面也有散热窗。生丙：用电器使用时间不应过长，否则容易将电路元件烧坏。师：（展示课件）同学们搜集的实例非常好。电热不仅有好的一面，也有不好的一面。因此应注意八个字：合理利用，注意防范。其他事情是不是也一样呢？生：是。师：（展示课件）所以凡事都要用一分为二的观点看问题。师：通过刚才的学习，我发现看来同学们非常善于观察生活。这说明大家具备了学好物理非常重要的一点：勤于观察，勤于思考。以此为起点，相信大家今后的物理学习定会更加优异。（说明：在教学过程中及时表扬可以激发学生更强的求知欲，适时渗透科学人生观的教育，体现了新课改注重对学生情感、态度、价值观的教育）师：（展示课件）我们今天学习的主要内容就是这些。哪位同学小结一下我们这节课运用了哪些研究方法？生甲：在研究产生电热的多少与电阻的关系时，控制电流和通电时间一定，这运用了控制变量法。生乙：通过观察哪跟电阻丝上的凡士林先化，比较哪跟电阻丝产生的电热多，这运用了转换法。师：（展示课件）这节课我们采用了怎样的探究思路来探究的？生：（观看课件）观察现象 建立假说 设计实验 进行实验，在进行实验的过程中，