电热器-电流的热效应-初中-道德与法治-教学设计

第十五章电功与电热第三节电热器电流的热效应李飞西安国际港务区铁一中陆港初级中学教学设计思路1．本节课体现了新课标理念（1）本节课从一个简单的生活现象，通过多媒体视频和丰富的图片介绍电热在生活中的应用，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课标理念。（2）本节课设计成体现物理新课标理念的以学生为主体，亲自参与动手实验的探究课，探究的课题是影响电流热效应的因素，特别注意引导学生通过实验事实，归纳、概括出影响电流热效应的因素，使学生得到创造、探索的训练。2．本节课体现了高效型课堂教学理念——优化的教学设计本节课重视问题情境的创设和思维动机的激发，通过引导学生主体积极参与教学，主动的探究和建构知识。传统的教学常把这节课上成实验验证焦耳定律的规律课，忽视了课题的方法教育功能（实验方法、控制变量法）和学生思维能力、探究能力的培养。因而我力图将本课题的教学转变成为师生共同参与的启发问题探究课，在实验中以实验为载体展开过程，以问题为线索将课堂教学组织起来，通过积极创设问题情境，力求使实验与思维有机结合，层层递进，使学生始终处于积极参与探究的状态之中，充分展现物理课教学的特点和魅力。3．本节课培养了学生的创新意识和实践能力。根据认知心理学和建构主义学习理论的观点，在物理课程和现实生活的情境中，教师要尽可能的创造条件让学生自己去发现问题，动手设计实验进行探究，在做中学，在体验、理解和应用的过程中，培养学生的创新能力和实践能力。因此精心设计了本节课的探究实验，教师在课堂上作好学生学习的引导者、促进者，一切从学生的实际出发，所有的活动都围绕促进学生的发展而进行，真正把学生摆到主体和中心的地位。所以将焦耳定律的演示实验改为学生分组探究实验，在教师的引导下，让学生通过自己的探究获得知识，培养能力，增加小组成员间的交流合作，激发学生第二智慧潜能，提高学生的探究兴趣和技能。教学目标1.知道电流的热效应。2.在实验的基础上总结得出焦耳定律的内容。3.理解焦耳定律的内容公式及其应用。4.知道一般电热器的工作原理和应用。5.体验科学探究的过程，了解科学探究的重要方法—控制变量法，提高探究能力和思维能力。6.体验科学探究的乐趣，体会物理科学的研究方法。教学重点理解焦耳定律的内容、公式、单位和应用教学难点实验探究焦耳定律教学用具电路电取暖器教学方法演示讲解板书设计实验探究焦耳定律结论：焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体本身的电阻成正比，与通电时间成正比。写成公式为：Q=I2RtQ的单位为J，电流、电阻、时间的单位分别为A、Ω、S。1J＝1A.Ω.S一、课前测评１．有一灯泡铭牌如图所示，根据图中所给信息判断下列说法中正确的是：（）只有在220V的电压下工作时灯泡的功率才是25W；灯泡工作时的功率一定是25W；只要电压高于220V，灯泡一定会烧坏；只要电压低于220V，灯泡一定不能工作；２．通过某导体的电流为0．5A，工作10s电流做功180J，可知导体两端的电压为______V；在该导体两端的电压为零时，导体的电阻为________Ω。３．一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是：（）A．灯丝电阻增大，功率增大 B．灯丝电阻减小，功率增大C．灯丝两端电压增大，功率增大 D．灯丝中电流增大，功率减小４．将两个标有“220V100W”字样的白炽灯串联起来，接在家庭电路中。当开关闭合时，每个电灯的额定功率为_______W，实际功率为_______W。二以学定教教学设计一、引入新课师：⑴电流通过导体做功的过程中，是将什么能转化为什么能的过程？⑵电流通过各种用电器时，如电动机、电灯等，过一段时间后，用手去摸用电器时有何感觉？为什么？学：回答问题。新课教学（一）电流的热效应：⑴通过对电流通过用电器时用电器发热，得出：只要导体中有电流通过，且导体由电阻存在，导体总会发热。⑵电流的热效应：电流通过导体时，导体发热的现象。举出生活中利用电流热效应常用用电器。（二）焦耳定律1.提出问题：电流通过导体时所产生的热量与哪些因素有关？⑴猜测电流产生的热量与哪些因素有关⑵讨论：要研究电流产生的热量与哪些因素有关，应该怎么办？2.实验探究—电流产生的热量与电阻的关系：⑴要研究电流产生的热量与电阻的关系，应采用什么方法？⑵要研究电流产生的热量与电阻的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？画出电路图来。⑶实验探究。学生观察。3.实验探究—电流产生的热量与电流的关系：⑴要研究电流产生的热量与电流的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？该怎么办？⑵实验探究：4．实验探究—电流产生的热量与时间的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？实验探究：5.实验结论：电流通过导体产生的热量与导体本身的、通过导体的以及通电时间有关。英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们为了纪念这位伟大的科学家，一定要理解并记牢这个实验定律——焦耳定律。6.焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体本身的电阻成正比，与通电时间成正比。写成公式为：Q=I2RtQ的单位为J，电流、电阻、时间的单位分别为A、Ω、S。1J＝1A.Ω.S7.焦耳定律的数学推导：若用电器消耗的电能全部转化为内能，则W＝QQ=UItQ=I2Rt8.焦耳定律的导出公式及适用范围Q＝I2Rt=＝Pt=UIt=Pt在所有的电路中，焦耳定律的是适用的，但导出公式只适用于纯电阻电路中。因为在非纯电阻电路中，如电动机，电流做功只有一部分用来产生热量，绝大部分都转化为机械能，即W＝E+Q，在这种情况下，焦耳定律仍然适用所要注意的是，算出的数值仅是其中转化为内能的那一部分能量（电功）（三）电流热效应的利用和防护利用：利用电流的热效应可以制成电热器。如：电热毯、电炉、取暖器等。防护：电流通过导体发热，也会造成危害。如输电线在输电过程中有一部分电能转化为内能造成浪费，导线热会引起绝缘层的老化而引起火灾课后小结实验探究焦耳定律结论：焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体本身的电阻成正比，与通电时间成正比。写成公式为：Q=I2RtQ的单位为J，电流、电阻、时间的单位分别为A、Ω、S。1J＝1A.Ω.S巩固练习１．某用电器的电阻丝的电阻为55Ω，接入220V的电路中，在20min内共产生多少热量？２．有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？例3．白炽灯、电烙铁和电动机上都标有“220V60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，比较三个用电器产生的热量是……（）A．白炽灯最多B．电烙铁最多C．电动机最多Ｄ．一样多例4．电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线…………（）A．电阻较大B．电阻较小C．通过的电流较大D．通过的电流较大5．阻值为R的电阻丝,接到电源上6分钟烧开一壶水,现在用两根同样的电热丝串联起来,烧同样一壶水,需要的时间是()A.12分钟B.4分钟C.8分钟D.6分钟6.有两根导线，第一根是2欧，第二根电阻是6欧，加在它们两端的电压之比为1:3，通电时间之比为2:1，则它们产生热量之比为（）A．1:6B．6:1C．2:3D．3:27.“220V40W”的电炉，在照明电路上，使用10分钟产生了多少热量？8．一只电炉接在220伏的电路上时，用10分钟可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是()A．10分钟B．20分钟C．30分钟D．40分钟9．某台电饭锅说明书中所列主要数据如表：额定电压220V额定频率50Hz额定功率440W额定容积2.0L额定煮米量0.7kg

（1）这台电饭锅在额定电压下使用，通过的电流是________A。

（2）电饭锅正常工作15min消耗电能