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第4节焦耳定律
?知识与技能
1.能通过生活实例,认识电流的热效应。
2.通过探究电流产生的热量与哪些因素有关,得出焦耳定律,并会用焦耳定律进行计算。
3.知道电热在生活中的利用和防止,学会辩证地看问题。
?过程与方法
通过实验探索电流的热效应跟电流、电阻大小的关系。
?情感、态度与价值观
1.具有对科学的求知欲,乐于探索日常生活中的物理学道理,乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。
2.能表达自己的观点,初步具有评估和听取反馈意见的意识。
●重点
电流产生的热量跟电阻、电流大小之间的关系。
●难点
理解焦耳定律。
一、情景导入生成问题
信息1将如图所示的电炉接入家庭电路中,会发现,通电的电炉丝会发光、发热,其温度是很高的,而与电炉丝连接的导线却是凉的。
信息2如图所示电炉丝中间断了,现将断头搭接在一起,接入家庭电路中,会发现,通电的电炉丝会发光、发热,且断头搭接在一起之处发光更亮,一会儿,断头处又被烧断。
根据以上实验现象,你能提出一个相关的问题吗?
二、自研互学生成新知
【自主探究】
eq\a\vs4\al(知识板块一电流的热效应)
自主阅读教材P99~100,独立思考并完成:
1.下列用电器中,利用电流热效应工作的是(B)
A.电视机B.电热毯
C.电风扇D.电脑
2.在研究电流的热效应跟电阻大小的关系中,实验时应同时保持的两个物理量是(C)
A.通过它们的电流和加在它们两端的电压
B.通过它们的电流和它们的电阻
C.通过它们的电流和通电时间
D.通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间
eq\a\vs4\al(知识板块二焦耳定律)
自主阅读教材P100~101,自主完成下列问题:
3.焦耳定律的内容是什么?用公式如何表示各物理量的意义及单位是什么?
答: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,跟通电的时间成正比。
公式:Q=I2Rt。
I—安(A),R—欧(Ω),t—秒(s),Q—焦耳(J)。
eq\a\vs4\al(知识板块三电热的利用和防止)
自主阅读教材P101页生活实践,完成下列问题:
4.电流热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是(B)
A.电视机的后盖有许多孔
B.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
C.电动机外壳有许多散热片
D.电脑机箱内有小风扇
【合作探究】
对学:①对子间检查独学成果,并给出评定等级。
②标注对子间不能解疑的问题。
群学:①小组长先统计组内疑问,并相互交流解决。
②针对展示方案进行讨论交流。
三、交流展示生成能力
方案小明和小红想利用如图甲所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶液体中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。温度计显示液体的温度。
(1)这两个烧瓶中所盛液体的质量应该相同(选填“相同”或“不同”)。
(2)小明查阅物理书比热容数据后,决定选用煤油而不选用较易得到的水进行实验。选择煤油完成这个实验有什么好处?答:用煤油做实验效果更明显。
(3)实验时,小红将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中,这是为了保证通过电阻丝的电流通电时间相同;
(4)实验中,小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,较大电阻产生的热量较多。
四、课后反思查漏补缺
1.收获:__________________________________________
2.存在困惑:____________________________________
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