电流的热效应_教案2

电流的热效应
教学目标：
１．知识与技能
⑴知道什么是电流的热效应．
⑵知道电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、通电时间的定性关系．
⑶知道生活生产中电流热效应的应用实例和危害．
2．过程与方法
⑴通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，培养学生猜想、制定计划、设计记录表格、进行实验、收集数据、分析数据、得出结论等科学探究能力．
⑵通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，进一步学习控制变量法的科学研究方法，体会转换的研究思想．
⑶通过学习电流热效应的应用实例和危害，培养学生将所学知识应用于实际的能力．
3．情感、态度、价值观
⑴通过实验探究，培养学生严谨的科学态度．
⑵通过了解物理学家焦耳的事迹，培养学生不懈追求的科研创新精神，激发学生热爱科学的情感．
⑶通过学习电流热效应的应用实例和危害，培养学生理论联系实际的意识，体会物理知识对生活、生产的重要意义．
教学重点和难点：
1．对影响电流热效应的几个因素的探究过程，焦耳定律公式的表达式．
2．如何制定计划来验证对“影响电流热效应的几个因素”的猜想．对具体实验的设计操作．
教学过程设计
教学方法讲授、讨论、探究、实验、总结
教学过程教师活动设计学生活动设计
引入电流热效应的概念
演示实验：点亮白炽灯后，请两个
学生用手靠近灯泡，说出感觉．
提出问题：是“谁”给了灯泡热？是
什么能变成什么能？
教师给出电流热效应的概念．
提出问题：生活中还有哪些电流热
效应的例子？
学生回答：是电流．是电能
变成了内能和光能．
学生举例说明．
问题与猜想
提出问题：电流的热效应是电流产
生的，应与电流的大小有关，还与其它
因素有关吗？
进一步提问：电炉丝通过导线接到
电路里，电炉丝和导线通过的电流相
同，为什么电炉丝热得发红，而导线却
几乎不发热？
教师引导学生分析电阻才是导体本
身的属性，从而归结为猜想电流的热效
学生从能量转化的角度可能
想到与电压、电流、通电时间有
关．
学生讨论猜想：之所以通过
相同的电流，电炉丝热得发红，
而导线却几乎不发热，是因为电
炉丝的电阻比导线的电阻大得
多．看来电流的热效应与电阻的
大小有关．
应与导体的电阻、电流、通电时间有关．
制
定
计
划
提出问题：怎样判断产生电热的多少？
由于教材中所提供的实验方法演示时间较长，在教学中引导学生采用另一种方法来验证．
教师演示：取一空圆底烧瓶，用单孔橡皮塞塞紧瓶口，橡皮塞孔内插有玻璃管，通过橡皮管与U 形玻璃管相连．U 形玻璃管内存有一定长的红色水柱，竖直放置，用双手抱紧烧瓶，给烧瓶加热，通过投影观察水柱两个液面前后的变化．
如何把电热收集在密封容器中？采用什么研究方法？电路怎么连接？
引导学生将电阻密封在容器中，采用控制变量法研究．要研究电热与电阻的关系，应控制哪些物理量？设计图1电路，取甲、乙两个相同的U 形管，置入等量的红色水，甲的一端与密闭容器V 1密接，V 1另通过止水夹控制与大气的通断；乙的一端与密闭容器V 2密接，V 2另通过止水夹控制与大气的通断；把两个U 形管固定在一竖直面上，初始让四个液面相平后，密封V 1、V 2．可通过甲乙两个液面的差别大小来比较V 1、V 2中R 1、R 2产生热量的多少．
如何用这样的装置来验证猜想呢？请同学们设计、完善实验．
通过演示实验，学生根据热胀冷缩的原理知道，一定量的空气温度升高得越多，膨胀得越显著，红色水柱液面的差别越大．
学生讨论后得出结论：可以用U 形管液面的差别来反映产生的电热的多少．
学生思考后得出：用控制变量的思想设计电路．用转换法来体现
学生设计装置图．图1，让R 1>R 2，因I 1=I 2，t 1=t 2所以可定性说明Q 与R 的关系．
图2，控制R 1=R 3，t 1=t 3，因I 1>I 3，所以可定性说明Q 与I 的关系．
只观察R 1产生电热的情况，可定性说明Q 与t 的关系．实验探究
组织学生依照图1、图2连接电路，进行实验探究．
分组实验探究电流的热效应与哪些因素有关．记录两个U 形管的液面差．
交流
分析
结论
组织指导学生对实验结果进行分
析、讨论．
教师对学生的猜想给予肯定，讲解
焦耳定律的内容表述和公式．
教师提出问题让学生讨论交流：你
的实验结果与别的同学是否一样？如有
差异，是何原因？在实验过程中应注意
哪些细节问题？
学生对实验记录进行分析、
讨论后得出：导体的电阻越大，
通过的电流越大，通电时间越
长，电流的热效应越显著．把这
一结论与公式对照．
学生分组讨论．
电流热效应的应用和防止其危害
教师向学生出示几个电热器的基本
结构，指出电热器的主要工作部分是发
热体．同时提出问题：发热体应该具备
什么样的特点？
让学生举出生活中有哪些利用电热
的例子？
让学生举出生活中因电热而带来危
害的例子．找出防止危害的方法．
学生观察电热器的结构．
学生讨论得出：需要用电阻
大、熔点高的导体作为发热体．
学生举例．
学生讨论举例．
一些电器本身自装排热、散
热装置．如电脑、电视．有些电
器使用时注意通风，如冰箱．
课后思考及作业做一个调查，看哪些电器是电热器，哪些是防止电热危害，写一调查报告
教学点评：
本节课在知识与技能，过程与方法，情感、态度和价值观三维上力求体现课程标准的理念：
⑴根据课程标准的基本要求——知道导体消耗的电功率与导体的电阻成正比，在实际教学中，突出了电热与电阻的关系．
⑵强调注重过程和方法的学习．通过探究电流的热效应与哪些因素有关，培养学生的猜想、制定计划、设计记录表格、进行实验、收集数据、分析数据、得出结论等科学探究能力，让学生进一步学习控制变量法和转换法．
⑶教学中还注意挖掘教学内容中的培养学生情感、态度、价值观的知识载体，比如通过焦耳的故事，对学生进行人生观、科学观的教育；通过学习电流热效应的实例，体会和理解物理与生活的紧密联系．。