九年级物理上册第6章3焦耳定律教案新版教科版2
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(5)电流产生的热量我们看不见,摸不着,你有哪些方法来比较电阻产生热量的多少?
根据学生提供的多种方案,进行讨论各种方案的利弊
(确定出简单易行的实验方案)
演示课本上实验。
收集速记进行分析论证
①在通电电流一定的条件下,电阻越大,电流产生热的功率就越大,精确的实验表明:电流产生热的功率与电阻成正比。
②在电阻一定的条件下,电流越大,电流产生热的功率也越大,
电流通过导体时,电能要转化成热,我们把这种现象叫做电流的热效应。
动手做:自制灯泡
做如图6-3-2的实验,引导学生思考:
(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?
当讨论到实验器材时学生回答一个器材,教师在黑板上。然后让学生观察自己实验桌上的器材,再回答下列问题:(下列问题在课前就写在黑板上相应的"器材"位置处)
小灯泡的额定电压是_____伏;
滑动变阻器:最大电阻值是______欧;
最大允许电流是___Байду номын сангаас___安;
电压表量程选_______伏;
电流表量程选_______安;
思
灯泡的电功率
教
学
目
标
1、知道实际电压、额定电压、实际功率、额定功率;
2、会计算用电器的实际功率;
3、会用伏安法测量小灯泡的额定功率与不在额定电压时的实际功率;
4、会解决电功率的一些简单的实验问题。
教学重点难点
重点:掌握用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率。
难点:加深对额定功率、实际功率的理解。
(3)当U实>U额时,则P实>P额较亮
明确额定电压、额定功率的概念;结合机械的铭牌,介绍额定电压和额定功率在实际应用中的作用,和电动机械保养常识。
(二)实验:测量小灯泡的电功率
1、师生共同讨论实验16探究准备题1~5题(在教师启发下,教师问,学生答),边讨论边板书:实验目的、原理、器材、实验电路图、数据表格。
教具准备
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一只,"3.8伏"的小灯泡及灯座各一只,导线若干。
教
学
过
程
复习引入:
合作探究:
(一)额定功率
实验探究:比较小灯泡的亮度
教材P98图6-4-2
电压(V)
电流(A)
功率(W)
亮暗程度
2
2.5
2.7
(1)当U实=U额时,则P实=P 额正常发光
(2)当U实<U额时,则P实<P额较暗
(3)使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2倍,记录和计算。
(4)使小灯泡两端的电压低于额定电压,记录和计算。
4、实验数据分析和小结
(l)实验完毕,请几组同学汇报实验结果,选一实验做得好的同学将数据填入黑板上的表中。
(2)讨论
①从实验看出,小灯泡在什么情况下正常发光?在什么情况下小灯泡比正常情况更亮?这样做好不好?在什么情况下小灯泡比正常情况下暗?
其公式为: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(Ω),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)。
5、电热的利用和防止
(1)任何用电器工作时都是产生电热。因为用电器都是由一定阻值的导体组成的,导体中或多或少都有电阻,所以电流通过这些电阻时都会发 热。
②使用用电器时,为什么应该让它在额定电压下工作?
焦耳定律
教
学
目
标
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。
教学重点难点
教学重点:电流的热效应跟电阻大小的关系
教学难点:实验操作过程
教具准备
电流的热效应演示器一台,220V电源、火柴、电阻丝、泡沫塑料块
教
学
过
程
教
学
过
程
(一)创设情境,引入新课
生活中都有这样的经验:发光的灯泡和电风扇工作一段时间后,用手摸灯泡和电风扇的电机部分会感觉变热了。
(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?
(3)电能在转化为其他形式能的时候,为什么都要发热?影响它们发热的因素是什么?
(4)它们发热时有什么规律?
学生活动:观察、思考、讨论回答问题。
(二)新课教学
1、电流的热效应
(2)电热的利用
凡是加热的装置都利用了电热。请大家举一些实子说明。
(3)电热的防止
不是想把电能转化为热能,而是想转化为机械能、化学能等装置的用电器都需要防止电热的产生。如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。
(三)课堂小结
学生自己总结本节课所学内容并与同学交流
(四)布置作业
自我评价1、2、3、4
教
学
反
(2)使U=1.2U额时,要小心移动滑动变阻器,以免因实际电压超过额定电压过大,烧坏灯泡。
3、学生实验,教师巡回指导。
实验步骤:
(1)按照电路图连接实物,并认真检查各部分接线是否正确,是否符合要求,若没有把握,可请老师检查。
(2)使小灯泡两端电压等于额定电压,观察小灯泡的发光情况,在数据表格中记下U、I,算出P额。
2、电流的热效应与什么因素有关
A、实验探究:影响电流热效应的因素
根据你们的猜想结合欧姆定律,探究电流产生的热量与R、I和t的关系
(1)猜想有多个因素,你们采用什么方法?
(2)根据你的生活经验,哪个因素不必探究?电流产生的热量与其因素有什么关系?
(3)要研究电流产生的热量与R的关系,你怎样设计电路?
(4)要研究电流产生的热量与I的关系,你怎样设计电路?
大量的精确实验表明:电流产生热的功率与电流 的平方成正比。
B、理性探究:热效应与电阻的关系
由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出P=I²R
4、焦耳定律
英国物理学家焦耳通过大量的实验于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,跟通电时间成正比的结论,这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的,于是人们为了记住他,把这个规律叫做焦耳定律。
电源________用。
开关一个,导线若干。
当讨论到5题,先后请三位同学上黑板,第一位同学画出自己设计的实验电路图,第二位同学按照第一位同学的电路图连接出实物图,第三位同学把自己设计的数据表格写到黑板上。
2、教师讲述实验注意事项(把下面(1)、(2)两点课前写在黑板上)
(1)连接电路时,开关应_____,滑动变阻器的滑片应置于______位置。(可对照图6-4-2讲述)
根据学生提供的多种方案,进行讨论各种方案的利弊
(确定出简单易行的实验方案)
演示课本上实验。
收集速记进行分析论证
①在通电电流一定的条件下,电阻越大,电流产生热的功率就越大,精确的实验表明:电流产生热的功率与电阻成正比。
②在电阻一定的条件下,电流越大,电流产生热的功率也越大,
电流通过导体时,电能要转化成热,我们把这种现象叫做电流的热效应。
动手做:自制灯泡
做如图6-3-2的实验,引导学生思考:
(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?
当讨论到实验器材时学生回答一个器材,教师在黑板上。然后让学生观察自己实验桌上的器材,再回答下列问题:(下列问题在课前就写在黑板上相应的"器材"位置处)
小灯泡的额定电压是_____伏;
滑动变阻器:最大电阻值是______欧;
最大允许电流是___Байду номын сангаас___安;
电压表量程选_______伏;
电流表量程选_______安;
思
灯泡的电功率
教
学
目
标
1、知道实际电压、额定电压、实际功率、额定功率;
2、会计算用电器的实际功率;
3、会用伏安法测量小灯泡的额定功率与不在额定电压时的实际功率;
4、会解决电功率的一些简单的实验问题。
教学重点难点
重点:掌握用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率。
难点:加深对额定功率、实际功率的理解。
(3)当U实>U额时,则P实>P额较亮
明确额定电压、额定功率的概念;结合机械的铭牌,介绍额定电压和额定功率在实际应用中的作用,和电动机械保养常识。
(二)实验:测量小灯泡的电功率
1、师生共同讨论实验16探究准备题1~5题(在教师启发下,教师问,学生答),边讨论边板书:实验目的、原理、器材、实验电路图、数据表格。
教具准备
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一只,"3.8伏"的小灯泡及灯座各一只,导线若干。
教
学
过
程
复习引入:
合作探究:
(一)额定功率
实验探究:比较小灯泡的亮度
教材P98图6-4-2
电压(V)
电流(A)
功率(W)
亮暗程度
2
2.5
2.7
(1)当U实=U额时,则P实=P 额正常发光
(2)当U实<U额时,则P实<P额较暗
(3)使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2倍,记录和计算。
(4)使小灯泡两端的电压低于额定电压,记录和计算。
4、实验数据分析和小结
(l)实验完毕,请几组同学汇报实验结果,选一实验做得好的同学将数据填入黑板上的表中。
(2)讨论
①从实验看出,小灯泡在什么情况下正常发光?在什么情况下小灯泡比正常情况更亮?这样做好不好?在什么情况下小灯泡比正常情况下暗?
其公式为: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(Ω),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)。
5、电热的利用和防止
(1)任何用电器工作时都是产生电热。因为用电器都是由一定阻值的导体组成的,导体中或多或少都有电阻,所以电流通过这些电阻时都会发 热。
②使用用电器时,为什么应该让它在额定电压下工作?
焦耳定律
教
学
目
标
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。
教学重点难点
教学重点:电流的热效应跟电阻大小的关系
教学难点:实验操作过程
教具准备
电流的热效应演示器一台,220V电源、火柴、电阻丝、泡沫塑料块
教
学
过
程
教
学
过
程
(一)创设情境,引入新课
生活中都有这样的经验:发光的灯泡和电风扇工作一段时间后,用手摸灯泡和电风扇的电机部分会感觉变热了。
(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?
(3)电能在转化为其他形式能的时候,为什么都要发热?影响它们发热的因素是什么?
(4)它们发热时有什么规律?
学生活动:观察、思考、讨论回答问题。
(二)新课教学
1、电流的热效应
(2)电热的利用
凡是加热的装置都利用了电热。请大家举一些实子说明。
(3)电热的防止
不是想把电能转化为热能,而是想转化为机械能、化学能等装置的用电器都需要防止电热的产生。如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。
(三)课堂小结
学生自己总结本节课所学内容并与同学交流
(四)布置作业
自我评价1、2、3、4
教
学
反
(2)使U=1.2U额时,要小心移动滑动变阻器,以免因实际电压超过额定电压过大,烧坏灯泡。
3、学生实验,教师巡回指导。
实验步骤:
(1)按照电路图连接实物,并认真检查各部分接线是否正确,是否符合要求,若没有把握,可请老师检查。
(2)使小灯泡两端电压等于额定电压,观察小灯泡的发光情况,在数据表格中记下U、I,算出P额。
2、电流的热效应与什么因素有关
A、实验探究:影响电流热效应的因素
根据你们的猜想结合欧姆定律,探究电流产生的热量与R、I和t的关系
(1)猜想有多个因素,你们采用什么方法?
(2)根据你的生活经验,哪个因素不必探究?电流产生的热量与其因素有什么关系?
(3)要研究电流产生的热量与R的关系,你怎样设计电路?
(4)要研究电流产生的热量与I的关系,你怎样设计电路?
大量的精确实验表明:电流产生热的功率与电流 的平方成正比。
B、理性探究:热效应与电阻的关系
由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出P=I²R
4、焦耳定律
英国物理学家焦耳通过大量的实验于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,跟通电时间成正比的结论,这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的,于是人们为了记住他,把这个规律叫做焦耳定律。
电源________用。
开关一个,导线若干。
当讨论到5题,先后请三位同学上黑板,第一位同学画出自己设计的实验电路图,第二位同学按照第一位同学的电路图连接出实物图,第三位同学把自己设计的数据表格写到黑板上。
2、教师讲述实验注意事项(把下面(1)、(2)两点课前写在黑板上)
(1)连接电路时,开关应_____,滑动变阻器的滑片应置于______位置。(可对照图6-4-2讲述)