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《焦耳定律》教案

教学目标

教学目标：

知识目标：会通过生活实例，认识电流的热效应；会用焦耳定律分析解决简单问题。

能力目标：会设计实验探究电热跟电阻、电流、通电时间的定性关系；学习运用控制变量法、转换法设计实验。

情感目标：通过学习电热的利用和防止，学会辩证的看问题。

教学重点：

探究电热跟电阻、电流、通电时间的定性关系；焦耳定律的理解及应用。

教学难点：

探究电热跟电阻、电流、通电时间的定性关系；焦耳定律的理解及应用。

教学过程

时间

教学环节

主要师生活动

2分钟

1分钟

8分钟

7分钟

1分钟

1分钟

1分钟

1分钟

1分钟

1分钟

1分钟

引入

提出问题

提出猜想

设计实验

进行实验

定量实验设计与数据分析

总结结论

解决问题

电功和电热的关系

解释现象

电热的利用和防止

课堂小结

布置作业

一、电流的热效应

【点PPT】请同学们观察以下用电器的工作过程，思考这些用电器个工作时有什么共同特点？电炉通电一段时间以后，电炉丝热得发红了；电烙铁通电一段时间以后，可以熔断焊锡；热熔胶枪通电一段时间以后，固态胶棒变成了液态胶水。

【点PPT】这些用电器工作时都要消耗电能，都会发热，

【点PPT】将电能转化为内能。

【点PPT】电流通过导体时，导体会发热。这种现象叫电流的热效应。

很多用电器都是利用电流的热效应工作的。

【点PPT】例如电暖器、

【点PPT】电饭锅

【点PPT】电热水壶

【点PPT】电熨斗等，我们把这些利用电流热效应工作的用电器叫做电热器。

【点PPT】电炉通电时，电炉丝热得发红，而与它串联的导线却几乎不发热。

【点PPT】同学们，电流通过导体时产生热量可能跟什么因素有关呢？

【点PPT】电炉丝和导线的电阻不等，电流通过导体产生的热量可能跟电阻大小有关；

【点PPT】既然是电流的热效应，那么，电流通过导体产生的热量应改跟电流大小有关；

【点PPT】电炉工作时间越长，消耗电能越多，产生的热量越多，那么，电流通过导体产生的热量应该跟通电时间长短有关。

探究：电流通过导体产生热的多少与电阻大小是否有关？

【点PPT】首先我们来探究：电流通过导体时产生的热量跟电阻是否有关？

【点PPT】请同学们思考，怎样判断电流通过导体时产生热量的多少?

【点PPT】这是一个装有电阻丝的盒子，

【点PPT】密封盖的顶部有两个接线柱，

【点PPT】还有两个与外界相通的通气孔。

【点PPT】用软胶管把其中一个通气孔与装有红色液体的U形管连接起来，

【点PPT】另一个通气孔上也安装一段软胶管，并用止水夹夹紧。此时U型管左右两侧的液面相平。将密闭容器中的电阻连入电路，通电，会有什么现象呢？

【点PPT】请同学们注意观察。（播放视频）

【点PPT】通电，我们看到U形管两侧液面出现了高度差。

【点PPT】电流通过导体时产生的热量（Q放）

【点PPT】被盒内空气吸收（Q吸）

【点PPT】空气吸热升温，体积膨胀（?V）

【点PPT】部分空气进入胶管，使U形管左侧液注下降、右侧液面升高，产生高度差（?h）。

【点PPT】可以用U形管两侧液面高度差?h表示电流通过导体产生的热量Q。?h越大，表明产生的热量Q越多。

【点PPT】探究电流通过导体时产生热量跟电阻大小是否有关时，需要使用阻值不等的定值电阻，还要控制电流和通电时间一定。

【点PPT】实验时可以采用将两个阻值不等的电阻串联接入电路，并且使用稳压电源--的方案。

【点PPT】我们一起来进行实验吧。

【点PPT】按照电路图连接电路，检查无误后通电。

【点PPT】一段时间后，与5欧电阻所在空气盒相连的U形管液面高度差?h1，小于与10欧电阻所在空气盒相连的U形管液面高度差?h2。我们看到?h1小于?h2。

【点PPT】把现象记录下来

【点PPT】实验结论：电流产生的热量跟电阻有关。当电流和通电时间一定时，电阻大，液面高度差也大。

【点PPT】产生热量就多。

探究：电流通过导体产生热量与电流大小是否有关？

【点PPT】下面我们来探究，电流通过导体产生热量与电流大小是否有关？本实验需要在改变电流的同时，控制电阻和通电时间一定。

【点PPT】如何做到通过阻值相同的电阻的电流不相同呢？如图所示电路中，R1、R2和R3三个电阻的阻值相等。干路电流I1是一条支路电流I2的二倍，I1=2I2，我们研究电阻R1和R2产生热量的情况，这样就满足电阻相等，但电流不相同的实验条件。

【点PPT】按照电路图连接电路，请同学们认真观察现象。（观看视频）

【点PPT】通电一段时间后，与干路电阻R1所在空气盒相连的U形管液面高度差?h1，与支路电阻R2所在空气盒相连的U形管液面高度差?h2。?h1大于?h2

【点PPT】把现象记录下来

【点PPT】实验结论：电流产生的热量跟电流有关。在电阻和通电时间一定时，电流大，液面高度差也大，