第一篇:《電流的熱效應》教案1
《電流的熱效應》教案
教學目標:
1、用實驗探究電流通過導體時,電能轉化為導體的內能與哪些因素有關,重點通過實驗研究方法研究導體通電時發熱與導體的電子之間的關系。
2、了解電流熱效應跟哪些因素有關,理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。
3、了解生活中應用焦耳定律的例子,了解節約電能的一些方法。
教學過程:
一、電阻和電流的熱效應
問:①白熾燈通電以后,一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉化情況如何?(電能變成內能)說明:電流能夠將電能轉化為內能這就是電流的熱效應
說明:導體通電時發熱的多少與哪些因素有關呢?請看下面的演示實驗 演示實驗:
實驗器材:①阻值不同的電阻絲A、B②兩燒瓶質量完全相等的煤油③兩支溫度計④電源⑤導線
實驗過程:
1、阻值不同的電阻絲A、B分別浸在質量完全相等的煤油里,兩者串聯起來,通過變阻器和開關接到電源上、測量 兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄、閉合開關,過幾分仲后再測煤油的溫度并做記錄,同時記下這次通電的時間,比較兩燒瓶煤油的溫度
實驗結果:金屬絲產生的熱量跟金屬絲的阻值成正比
問:除此以外,電流的熱效應跟哪些因素有關呢?(①電流②時間)說明:英國物理學家焦耳通過一系列實驗發現電流發熱具有下述規律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比這個規律叫做焦耳定律
問:如果用Q 表示熱量,用I 表示電流,R 表示導體的電阻,t 表示通電的時間,如何表示焦耳定律?(Q = I2Rt)說明:我們把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率 問:熱功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)問:國際單位制中熱功率的單位是什么?(瓦特,簡稱瓦,符號是W)問:電動機的能量轉化情況如何呢?(電能轉化成機械能和內能,這時電功率大于熱功率)電流通過白熾燈泡時能量轉化情況如何呢?(電能幾乎全部轉化成內能,這時電功率等于熱功率)
板書設計
一、電阻和電流的熱效應
1、焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比Q = I2Rt
2、熱功率:單位時間消耗的電能
P=Q/t=I2R 單位:瓦特,簡稱瓦,符號是w
第二篇:《電流的熱效應》學案
2、課本演示實驗的實驗器材有哪些?
3、由課本演示實驗分析,導體通電時發熱的多少與哪些因素有關呢?
4、什么是熱功率?熱功率的公式是什么?怎么推導的?單位是什么?
5、電動機的能量轉化情況如何呢?電流通過白熾燈泡時能量轉化情況如何呢?
1-1:《電流的熱效應》學案
一、學習目標:
1、用實驗探究電流通過導體時,電能轉化為導體的內能的多少與哪些因素有關。重點研究導體通電時發出的熱量與導體的電阻之間的關系。
2、了解電流熱效應跟哪些因素有關,理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。
3、了解生活中應用焦耳定律的例子,了解節約電能的一些方法。
二、知識回顧:
1、怎樣才能產生電流?其方向如何?金屬中自由電子的方向呢?
2、電流的定義式:
3、何為電動勢?電源的電動勢等于電路中的電壓嗎?
三、自主學習:
1、白熾燈通電以后,一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉化情況如何?
2、什么是電流的熱效應?
3、焦耳定律內容及公式?
自我檢測
1、以美國發明家_____________和英國化學家_____________為代表的一批發明家,發明和改進了電燈,改變了人類日出而作、日沒而息的生活習慣。
2、通電導體發熱的規律是由下列哪位物理學家總結的()A.歐姆B.焦耳C.安培D.法拉第3、某導體的電阻是2歐,當1安的電流通過時,1分鐘產生的熱量是多少焦?
學習反思:
四、合作探究:
1、導體通電時發熱的多少與哪些因素有關?簡述理由。
心動不如行動高二物理學案細節決定成敗1心動不如行動高二物理學案細節決定成敗
第三篇:《科學探究:電流的熱效應》教案
四、科學探究:電流的熱效應
一、教學目的(1)知道電流的熱效應
(2)通過探究,知道電熱與哪些因素有關,知道運用控制變量法和轉化法探究影響電熱的因素。
(3)知道焦耳定律內容、公式及適用范圍。
(4)結合本節教學,培養學生重視實驗、事實求是的科學態度。
二、教學重點:
理解電流熱效應,探究電熱和電阻、電流以及通電時間關系,焦耳定律。
三、教學難點:
如何比較電流產生的熱量多少;根據實驗數據分析得出電流產生的熱量和電流、電阻以及通電時間的定性關系。教學過程:
一、新課引入
師:出示白紙燈泡、電熱水壺、電烤箱圖片,讓學回憶并思考,把手靠近發光的白熾燈泡,會感到燈泡發熱;給熱水壺通電可以將其中的涼水加熱;給電烤箱通電可以將其中的面包烤熟;那么這些能量從哪里來的呢?
生:電流通過用電器產生熱量了,電能轉化為內能。
師:電流通過導體發熱的現象叫作電流的熱效應。引出本節課的課題。
二、學習新課 師:思考
(1)白熾燈的燈絲熱得發光,而與之相連的導線卻幾乎不發熱。電流通過導體時產生熱量的多少與電阻有關系嗎?有什么關系?
(2)剛剛發光的燈泡并不熱,而過一會兒就會燙手。燈絲產生熱量的多少與發光時間有關系嗎?有什么關系?
(3)通電導體產生熱量的多少與通過它的電流有關系嗎?有什么關系? 讓我們一起來探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關。(二)實驗探究:電流產生的熱量與哪些因素有關
1、猜想:電流通過導體產生的熱量的多少會和哪些因素有關。
/ 3 請同學進一步體驗電取暖器的使用情況進而猜想電流通過導體產生的熱量的多少會和哪些因素有關。
引導學生分別以電阻絲發熱而電線不怎么發熱的現象和高溫、低溫檔工作時、通電時間不同時電阻絲發熱程度不同的現象引導學生提出猜想:電熱和電流、電阻、通電時間有關。
2、設計實驗驗證猜想:
師:要對以上猜想進行實驗探究,我們該如何設計實驗? 生:討論,交流。
師:請學生回答,并引導學生根據控制變量法得出具體實驗方案,并畫出實驗電路圖。
問:如何比較不同導體產生電熱的多少呢? 生:用手摸,或用溫度計直接測量等方法。
師:引導學生通過轉化法比較受熱煤油溫度升高的多少判斷電熱的多少。
3、進行實驗:
實驗一:探究在電流和電阻相同時,電流產生熱量和通電時間的關系。
連接好電路,檢查無誤后接通電源,按下計時器并同時記錄溫度計的示數。保持電流的大小不變,每間隔一定時間記錄一次溫度計的示數,并填寫到設計好的表格中。
實驗二:探究在電流和通電時間相同時,電流產生熱量和電阻的關系。
將阻值不等的兩個電阻絲分別放在盛有等質量煤油的錐形瓶里,并插入溫度計,串聯起來接入電路中。合上開關,觀察在兩分鐘內兩支溫度計示數升高的情況,并將實驗得出的數據填在已發的表格里。
實驗要求:電路連接好,將滑片放在阻值最小端,觀察并記錄初溫。然后再看屏幕上的時鐘同時合上開關計時,兩分鐘后斷開開關,并記錄末溫和電流。實驗三:探究在電阻、通電時間相同時電流產生的熱量和電流大小的關系。
利用滑動變阻器使電流減小,再觀察兩分鐘內阻值較大瓶內溫度計升高的示數,并記錄在表格里。
實驗要求:先用試觸的方法將電流調小約0.3A左右,再記錄阻值較大瓶中煤油初溫,并迅速合上開關同時計時,兩分鐘后同時斷開開關并記錄末溫和電流。
/ 3(兩次實驗要求見課件)
4、分析數據得出結論:
要求學生根據自己實驗得出的數據先行分析得出結論。再視頻展示幾組學生的實驗數據,引導學生得出結論。(見課件)
顯而易見:在電阻、電流大小相等時,通電時間越長,產生的熱量越多。生:總結電流通過導體產生的熱量和電流、電阻、通電時間的定性關系。
(三)焦耳定律
師:1840年英國物理學家焦耳通過大量的實驗定量得出電流產生的熱量和電流的平方成正比,和電阻成正比,和通電時間成正比的定量規律。給出焦耳定律內容、公式及單位。說明焦耳定律適用任何電路。簡介焦耳生平和對物理學的貢獻。(見課件)
師:為什么電取暖器通電時電阻絲熱得發紅,而和其相連導線并不怎么發熱? 生:交流,討論回答。
師:總結學生的答案,并得出結論。師生交流:
1.焦耳定律的公式:Q=I2Rt 2.單位:I——A,R——Ω,t——s。則Q——J 例題:一只白熾燈,燈絲正常發光時電阻為44Ω,現將其接在家庭電路中,工作10min,求燈絲所放出的熱量為多少? 方法一:
解:由I=U/R=220V/44Ω=5A 由Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J 方法二: 點評:
結合I=U/R,焦耳定律可以推導出兩個公式:Q=U2t/R和Q=UIt。有時,這兩個推導公式應用更靈活。
三、小結:
引導學生小結本節課所學內容,并提出課后思考題。(見學案)
四、布置課后作業。
/ 3
第四篇:13.4 電流的熱效應教學設計
課? 題
第四節電流的熱效應
課? 型
日? 期
2?? 年?? 月?? 日午第?? 節
教? 具
焦耳定律、講授課
教
學
目
標
1、了解電流熱效應
2、理解焦耳定律,能用焦耳定律分析有關問題
3、了解電熱器的用途、優點,發熱 體的構成特點
重? 點
難? 點
焦耳定律
焦耳定律的應用
教學過程:
復習:
1、電功的定義、公式、單位。
2、電功率的定義、公式、單位。
新課講授:
電流通過電爐、電烙鐵、電燈要發熱,電能 熱能
1、電流的熱效應--電流通過各種導體時,會使導體發熱,溫度升高的現象。
2、焦耳定律
演示:如圖 R1>R2
∵R1與R2串聯,I相等
∴W1>W2Q1>Q2
移動P使RP變小,I變大,Q變大
結論:電流產生的熱量跟I、R和t有關
I越大,Q越大,R越大,Q越大,t越大,Q越大
英國物理學家焦耳通過大量的實驗,得出了焦耳定律:
電流通過導體產生的熱量,跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比(大量實驗得出)
公式:Q=I2Rt
單位:焦
推導:Q=W=UIt=I2Rt=Pt(純電阻電路)
例題:解:I=U/R=220V/55Ω=4A
Q=I2Rt=(4A)2×55Ω×10×60s=5.28×105J
3、電熱器--是利用電流的熱效應制成加熱設備。圖3-16
電熱器的主要組成部分是發熱體
發熱體是用電阻率大、熔點高的金屬絲繞在絕緣體材料上做成的
恒溫箱是根據電流的熱效應和物體熱膨脹原理制成的
電熱器優點:清潔、無污染、熱效率高,且便于控制和調節
電流熱效應有時也有不利的作用:損壞用電設備,火災等。
例:R1與R2由同種材料制成的兩個同阻值的電阻,R1長而粗,R2細而短,通電后觀察到的現象()
(A)R1上的火柴桿先點燃(B)R2上的火柴桿先點燃
(C)兩根火柴桿同時點燃(D)無法確定
小結:焦耳定律、電熱器
練習P47
作業P24
板 書 設 計
第四節電流的熱效應
1、電流的熱效應
2、焦耳定律:Q=I2Rt
3、電熱器
第五篇:人教版高中物理選修1-1教案:1.6 電流的熱效應
第一章 電場 電流
第1節
電流的熱效應
【課前準備】
【課型】新授課 【課時】1課時 【教學目標】 知識與技能
1.用實驗探究電流通過導體時,電能轉化為導體的內能與哪些因素有關,重點通過實驗研究方法研究導體通電時發熱與導體的電子之間的關系.
2.了解電流熱效應跟哪些因素有關,理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題. 3.了解生活中應用焦耳定律的例子,了解節約電能的一些方法. 過程與方法
探究電熱影響因素,體會等效替代法和控制變量法. 情感態度與價值觀
介紹焦耳對電熱探索的過程,引發學生勇攀科學高峰的熱情. 【教學重點、難點】 教學重點
認識電流熱效應;探究電熱影響因素;理解及應用焦耳定律. 教學難點
電熱影響因素的實驗設計;對焦耳電律的理解. 【教學方法】
探究、講授、討論、練習
【教學過程】
【新課導入】 六 電流的熱效應
1、電阻與電流的熱效應
【問題】問:①白熾燈通電以后,一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉化情況如何?
【回答】電能變成內能,電流能夠將電能轉化為內能這就是電流的熱效應.
電流熱效應是每一種用電器使用時都會出現的;電熱器就是主要利用電流熱效應工作的裝置. 【問題】使用一段時間后的電風扇,摸觸電動機部分會發熱,導體通電時發熱的多少與哪些因素有關呢?
【演示】研究導體通電時發熱的規律
實驗器材:①阻值不同的電阻絲A、B②兩燒瓶質量完全相等的煤油③兩支溫度計④電源⑤導線 在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各裝一根電阻絲,A瓶中電阻絲的電阻比B瓶中的小,串聯起來,通電后電流通過電阻絲產生的熱量使煤油的溫度升高,通過觀察溫度計示數的變化,就可以比較電流產生的熱量的多少。實驗過程:
1、阻值不同的電阻絲A、B分別浸在質量完全相等的煤油里,兩者串聯起來,通過變阻器和開關接到電源上.、測量 兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄.、閉合開關,過幾分仲后再測煤油的溫度并做記錄,同時記下這次通電的時間,比較兩燒瓶煤油的溫度.
4、調整變阻器,增大電流,并是通電時間與上次實驗相同,對比某燒瓶煤油這次上生的溫度與上次實驗上升的溫度,可知在通電時間相等、電阻相等的條件下,發熱量與電流的大小關系。【結論】金屬絲產生的熱量跟金屬絲的阻值成正比. 【問題】除此以外,電流的熱效應跟哪些因素有關呢?
【回答】①電流②時間
【總結】英國物理學家焦耳通過一系列實驗發現電流發熱具有下述規律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比這個規律叫做焦耳定律.
【問題】如果用Q 表示熱量,用I 表示電流,R 表示導體的電阻,t 表示通電的時間,如何表示焦耳定律?
【回答】Q = I2Rt
【說明】我們把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率. 【問題】熱功率的公式是什么? P=Q/t=I2R 【問題】國際單位制中熱功率的單位是什么? 【回答】瓦特,簡稱瓦,符號是W. 【問題】電動機的能量轉化情況如何呢?
【回答】電能轉化成機械能和內能,這時電功率大于熱功率. 【問題】電流通過白熾燈泡時能量轉化情況如何呢?
【回答】電能幾乎全部轉化成內能,這時電功率等于熱功率. 【說明】各種用電器
2、白熾燈
【說明】利用電流的熱效應,是通電的金屬絲溫度升高,達到白熱,從而發光,這就是白熾燈泡的發光原理。
【思考與討論】節約用電的途徑
新華網江蘇頻道南京1月13日電2004年,南京市缺點的狀況將有可能由去年的季節性缺電轉變為全年性缺電,其中夏季三個月份將是用電高峰,電力專家指出,普通市民也應掌握科學的用電方式,緩解目前電力緊張的壓力。家電不要待機
現在的家用電器大多用待機功能,每一臺電器設備在待機狀態下耗電3-10瓦不等,電視、音響、電腦以及其他多種家用電器,在電源開關未關閉的情況下,它們的紅外線接收電路、控制電路處于處于工作狀態,仍在耗電。因此,市民盡量不要使家電處于長時間待機狀態,家電不用時要徹底切斷電源。換用節能燈
現在家庭都安裝了漂亮的吊燈,有的吊燈要安十幾個白熾燈跑泡。如果把白熾燈改成暖色調的節能燈,在同樣的亮度下用電量可以減少很多。
查一查家中的各種用電器,你發現家里的哪些方面存在浪費電的現象? 你家有哪些可行的節約用電的途徑? 【科學足跡】發明大王愛迪生
愛迪生是位舉世聞名的美國電學家和發明家,他除了在電燈、留聲機、電話、電報、電影等方面的發明和貢獻以外,在礦業、建筑業、化工等領域也有不少著名的創造和真知灼見。愛迪生一生共有約兩千項創造發明,為人類的文明和進步作出了巨大的貢獻。
1869年10月他與波普一起成立一個“波普—愛迪生公司”,專門經營電氣工程的科學儀器。之后他在新澤西州紐瓦克市的沃德街建了一座工廠,專門制造各種電氣機械。他通宵達旦地工作。他培養出許多能干的助手,同時,也巧遇了勤快的瑪麗,他未來的第一個新娘。在紐瓦克,他做出了諸如蠟紙、油印機等的發明,從1872至1875年,愛迪生先后發明了二重、四重電報機,還協助別人搞成了世界上第一架英文打字機。
1877年,愛迪生改進了早期由貝爾發明的電話,并使之投入了實際使用。他還發明了他心愛的一個項目——留聲機。電話和電報“是擴展人類感官功能的一次革命”;留聲機是改變人們生活的三大發明之一,“從發明的想象力來看,這是他極為重大的發明成就”。到這個時候,人們都稱他為“門羅公園的魔術師”。
愛迪生在發明留聲機的同時,經歷無數次失敗后終于對電燈的研究取得了突破,1879年10月22日,愛迪生點燃了第一盞真正有廣泛實用價值的電燈。為了延長燈絲的壽命,他又重新試驗,大約試用了6000多種纖維材料,才找到了新的發光體——日本竹絲,可持續1000多小時,達到了耐用的目的。從某一方面來說,這一發明是愛迪生一生中達到的登峰造極的成就。接著,他又創造一種供電系統,使遠處的燈具能從中心發電站配電,這是一項重大的工藝成就。【課時小結】
本節課了解了電熱是每一種用電器都會出現的現象。緊扣電熱多少與哪些因素有關設計實驗,得到結論——焦耳定律。同時還得到了電熱的推導公式. 【布置作業】
課本P23,問題與練習1,2,3,4 【板書設計】
1、電阻和電流的熱效應焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比 Q = I2Rt
熱功率:單位時間消耗的電能
P=Q/t=I2R 單位:瓦特,簡稱瓦,符號是w