《第五节 焦耳定律》教案1.doc

第五节 焦耳定律教案一、教学目标（一）知识与技能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。（二）过程与方法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。（三）情感态度与价值观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。二、教学重点1、电阻概念的建立。2、通过实验探究，认识决定导体电阻大小的因素。三、教学难点通过实 验探究，认识电阻大小与哪些因素有关。四、课时安排1课时五、教学方法将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。 六、教学准备学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。 教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。七、教学过程新课导入：（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。新课讲解：电流的热效应（1）金属丝被烧断的原因有哪些？（2）对金属丝的熔点有什么要求？（3）为了防止金属丝不被氧化，瓶子应该做怎样的处理？（4）灯泡用久了会发黑，大家知道是为什么吗？怎么防止灯丝的升华呢？实验探究：探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关1、介绍实验装置，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。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。焦耳定律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(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=0.6AQI2Rt(0.6A)260300s6480J在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W.W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt。电热的利用与防止（1）列举两个生活或者生产中利用电流热效应的实例。教师向学生出示几个电热器的基本结构，指出电热器的基本结构，指出电热器的主要工作部分是发热体。提出问题：发热体应该具有什么样的特点？ 让学生举例说出生活中还有哪些利益电热的例子。 （2）列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取