《测量小灯泡的电功率》教学设计
课题 §18~3 测量小灯泡的电功率
设计思想 “测量小灯泡的电功率”是 ( http: / / www.21cnjy.com )人教版初中物理 ( http: / / www.21cnjy.com )九年级第十八章第三节的内容,是电学部分的一个重要的学生实验,它是在上一章学生“电阻的测量”实验的基础上进行的延伸。对于本节的教学设计,力求达到:1.在教学中渗透类比和比较的科学研究方 ( http: / / www.21cnjy.com )法,通过创设情境,设置困难,学生参与,合作交流,不断深入探究的方式,力求达到让“学生实验”真正成为培养学生自主动手操作的平台。2.注重“科学探究,提倡创造性的思维”,即以物理知识和技能为载体,让学生多经历科学探究的过程,学习科学探究的方法,培养学生的探究精神,实践能力(包括设计能力、动手能力和创新意识),鼓励学生的创造性思维。
学情分析 基于学生已经学习了一年多的物理,学 ( http: / / www.21cnjy.com )生已经具备一些初步的科学探究能力,但在有些方面学生发展还比较薄弱,比如:撰写实验报告的内容和格式上、评估交流能力上的发展等,教学中需要教师在教学中加以引导。
教材分析 本节内容是一个完整的实验探究,强调在过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中体验,学习知识与技能。让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新能力。教材的编写极大的体现了开放性的理念,在制定计划时,让学生根据自己的设计画出实验电路图;在收集证据的过程中,让学生自己设计实验步骤并能正确执行,让学生自己设计实验数据记录表格并记录;在处理数据的过程中,让学生自己撰写实验报告,这样的设置,给学生极大的自主性,发挥了学生的主体作用,充分挖掘了学生的能动性。从内容的角度看,本实验是电功率教学中一个重要的学生实验,综合性强,它是在学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用、学习了伏安法测电阻、学习了电功率的基础上学习的。通过学生的体验,知道测量电功率的原理是P=UI,会画实验电路图,提高学生的实验操作技能,学习电路故障分析。让学生进一步体会灯泡发光亮度和实际功率的对应关系;进一步理解实际功率和额定功率的区别与联系,认识到额定电压和额定功率的重要意义;进一步学习电压表、电流表、滑动变阻器等器材的使用,在实验数据分析的基础上,发现灯丝电阻的变化并用所学过的知识进行解释。
教学目标 知识与技能 1.知道用伏安法测定小灯泡功率的原理;2.知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率;3.会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率。
过程与方法 1.经历测量小灯泡的功率的过程,对科学探究的七个要素有更全面的体验与理解;2.通过实验,培养学生的实验设计能力、实验操作能力、分析处理数据的能力;3.通过学习撰写实验报告,培养学生撰写实验报告的能力;4.通过本实验探究的评估交流环节,培养学生发现问题的能力和尝试用已知知识去解释某些问题的能力。
情感态度与价值观 1.通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度;2.通过评估与交流,培养学生的创新精神;3.通过实验过程,培养学生精益求精的实验态度和尊重事实、探求真理的科学态度。
教学重点难点 重点:设计正确实验方法,完成实验测量;难点:从实验原理、仪器的使用、实验步骤安排、记录数据到根据数据得出结论,对学生进行全面实验能力的训练。
教学方法 实验法、观察法、讨论法
使用器材 小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、干电池、开关、导线
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 提问:实验室有一只额定功率不明的小灯泡,你有办法知道它的额定功率是多少吗? ( http: / / www.21cnjy.com ) 思考教师问题,回答问题。 引入本节课的实验目的。
二、探究新知 讨论实验原理 提问:测量电功率,我们可以依据哪个公式? 回答:P=UI 得到本实验的基本原理,为后面的仪器选取做准备。
讨论实验过程 设计电路:提问:电路中需要滑动变阻器吗?选用哪个实验电路?设计实验表格:电压UL/V电流IL/A电功率PL/W灯泡亮度讨论实验电路连接: ( http: / / www.21cnjy.com )讨论实验步骤:(请一位同学简述实验步骤) 思考并回答:需要。1.保护电路;2.改变被测小灯泡两端电压。选用第二个实验电路。1.根据电路图连接实物;2.闭合开关,调节滑动变阻器使电压表读数为2 V(或3.5 V);3.读出电流表读数,并记录于表中,同时求出功率P并记录灯泡发光情况;4.调节滑动变阻器,使电压表的读数等于2.5 V(或3.8 V),读出电流表读数并记录,求出P,记录灯泡发光的情况;5.调节滑动变阻器,使电压表的读数等于3 V(或4 V), 读出电流表读数并记录,求出P,并记录灯泡发光情况。 通过对实验原理及步骤的逐层推进讨论,使得学生更好的掌握实验原理及操作的注意事项。
实验结论 当U实<U额时,P实<P额,发光较暗;当U实=U额时,P实=P额,发光正常;当U实>U额时,P实>P额,发光较亮。 思考并记忆:小灯泡的亮度是由实际功率决定的。 总结实验结论。
三、巩固练习 1.为了测定额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率,可用如图所示的电路,图中a、b为两只电表,试回答: ( http: / / www.21cnjy.com )(1)图中,a是______表,b是______表;(2)在连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片应滑到______处;(3)当闭合开关后,发现灯泡两端电压只有3 V,为了使灯泡两端电压达到额定电压,则滑片P应向______端移动。 (4)在实验时,若估计到灯泡的阻值约为 10 W;电源由三节新干电池组成,那么a表的量程应选__________,b 表的量程应选 __________;(5)在小灯泡正常发光时,若电流表的示数如图所示。则灯泡的额定功率为______W。(6)若闭合开关,灯不亮,电压表示数接近 4.5 V,电流表示数几乎为 0,出现这种故障的原因可能是 _______________。 ( http: / / www.21cnjy.com )2.如图所示是小明同学做“测量小灯泡电功率”实验的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请你根据电路要求用笔画线代替导线,帮他在图中完成实物电路的连接。 ( http: / / www.21cnjy.com )(2)小明调节滑动变阻器使电压表的读数为 2.5 V,电流表的读数如图所示,则小灯泡的额定功率是______W。 ( http: / / www.21cnjy.com )
四、课堂小结 一、基本知识1.实验目的、实验原理、实验器材2.测量工具——电流表、电压表二、基本技能会正确连接电路,使用电流表、电压表。三、基本方法:观察法、对比法 复习本节知识,形成清楚的知识结构。
五、知识拓展 1.如图所示为某同学家里的电能表,他想用这只电能表测家里微波炉的功率,他把其 ( http: / / www.21cnjy.com )它用电器都关掉,只留微波炉工作,测得这只电能表的转盘在1.5 min内转了50圈,则在这1.5 min内微波炉的功率为 _____W。 ( http: / / www.21cnjy.com )2.伏安法测电功率实验中缺少了电压表,还能测量电功率吗?怎么设计电路? 思考 在已有知识基础上的拓展。最后提出的两个问题便是这节课的余味,引导学生养成独立思考的良好思维习惯。
六、布置作业 教材:P97~98动手动脑学物理1~5
板书设计 §18~3 测量小灯泡的电功率一、实验原理P=UI二、实验电路图三、实验结论1.当U实<U额时,P实<P额 发光较暗;2.当U实=U额时,P实=P额 发光正常;3.当U实>U额时,P实>P额 发光较亮。《电功率》教学设计
课题 §18~2 电功率
设计思想 本节课是初中电学部分非常重要的一节 ( http: / / www.21cnjy.com )概念课,对学好整个电学起到至关重要的作用。本节开始从生活中的常识入手,引发学生思考,为学习本节课做铺垫。本节课注重实验在物理学习中的作用,通过将不同的用电器与电能表串联,来比较它们消耗电能的快慢,从而得出电功率的定义和计算公式。为了便于学生区分额定功率和实际功率,本节课采用实验的方法,用调压器改变灯泡两端的电压,通过观察灯泡在不同电压下的发光情况来深刻理解二者的区别。
学情分析 学生已具备一定的动手实验能力和运用 ( http: / / www.21cnjy.com )所学知识解决简单实际问题的能力,已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。学生在生活中经常接触到有关电功率的知识,本节课中学生对电功率在日常生活中已有一些认识,有一定的知识储备,但是还不能较好的理解和诠释电功率的概念。教学过程设计了许多与生活联系密切的事物及相关实验,可以由此引起学生探究的兴趣进入新课。
教材分析 本节课是电学部分的重点和难点,是电学综合题的 ( http: / / www.21cnjy.com )核心部分。本节课共分成两部分内容:电功率的概念和额定电压、额定功率。电功率的概念是初中物理最重要的概念之一,它直接影响学生今后的电学学习。
教学目标 知识与技能 1.知道电功率的物理意义、定义和单位。2.理解和区分用电器的额定功率和实际功率。3.能利用电功率的定义式及推导式进行有关电功率的简单计算。
过程与方法 1.通过对电功率概念的建立,体会建立概念的方法。2.通过观察与实验,让学生体会额定功率与实际功率的区别与联系。
情感态度与价值观 通过学习本节内容,让学生体会物理与生活、生产的紧密联系。
教学重点难点 重点:掌握电功率的概念;难点:理解用电器的额定功率和实际功率。
教学方法 实验探究法、讨论法、观察对比法
使用器材 电能表、调压器、不同规格的白炽灯、电吹风、电炉、自制电路板、电脑、实物投影仪
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 问题引入:小明和小红两家一起去买电,小明家买了2 000个字(kW·h),小红家买了1 000个字(kW·h),问谁家的电先用完? 教师指出:消耗电能有快慢问题,引出新课——§2 电功率。引导学生说出电功率的物理意义。 学生思考后回答。 从生活中的问题入手,使学生有亲切感。
二、探究新知 一、电功率问:如何比较用电器消耗电能的快慢呢?消耗电能的多少可用电能表来测量,所用时间的长短可用秒表来测量。问:电能表上标有“2 000 r/(kW·h)”的字样,铝盘转动1圈消耗电能多少焦? 演示实验1:不同规格的灯泡,分别接入家庭电路中,记录电能表转动一圈所需要的时间。用电器电灯1电灯2消耗的电能/J1 8001 800所用的时间/s1838消耗电能的快慢快慢问:观察数据,你能得出什么结论?演示实验2:将电吹风和电炉分别接入家庭电路中,记录电能表在20 s内转动的圈数,并将消耗的电能计算出来。用电器电吹风电炉消耗的电能/J10 80019 800所用的时间/s2020消耗电能的快慢慢快问:观察数据,你能得出什么结论?问:若想比较电灯1和电吹风两个用电器消耗电能的快慢呢?引出电功率的定义、公式和单位,并简单介绍瓦特的生平。引导学生看电功率表,使学生对不同用电器的功率有一些了解。指出“千瓦时”的来历。 学生讨论后得出:让用电器消耗相同的电能,比较所用时间的长短;或是用相同的时间,比较消耗电能的多少。学生计算得出:1 800 J 学生用秒表记录时间,并填在表格中。通过分析得出:用电器消耗相同的电能,所用时间越短,消耗电能越快。电灯1比电灯2消耗电能快。通过分析得出:不同的用电器在相同的时间内,消耗的电能越多,消耗电能越快。电炉比电吹风消耗电能快。学生思考后回答:比较用电器在单位时间内消耗电能的多少。 通过教师的问题设置,进一步激发了学生的学习兴趣。学生通过教师的演示实验,对用电器消耗电能的快慢有了深刻的认识。为引出电功率定义和公式做铺垫。
二、额定电压与额定功率出示ppt:展示灯泡的铭牌。引导:铭牌上除了标有电功率值以外,为什么要标上电压值?问:改变用电器两端电压会怎么样呢?演示实验:把“220 V 100 W”的白炽灯接入电路中,用调压器改变灯泡两端的电压,观察灯的发光情况。提问:观察到什么现象?说明什么问题? 指出额定电压和额定功率的含义。总结得出结论:用电器在高于 ( http: / / www.21cnjy.com )额定电压的电压下工作时,实际功率大于额定功率,但工作不正常,使用寿命短;用电器在低于额定电压的电压下工作时,实际功率小于额定功率,工作也不正常。得出:灯的明暗由它的实际功率决定。 回答:灯的亮度发生变化,说明电功率发生变化。 利用演示实验使学生深刻理解额定功率和实际功率。
三、巩固练习 1.表示电流做功快慢的物理量是( )A.电压 B.电阻C.电功 D.电功率2.如图所示的家用电器中,其正常工作时的功率最接近1 000 W的是( ) ( http: / / www.21cnjy.com )3.有两只灯泡 L1和L2,分别标有“PZ110-40”、“PZ110-60”字样,若不考虑温度对电阻的影 响,下列说法正确的是( )A.两灯都正常发光时,通过 L1的电流较大B.两灯串联接在110 V的电源上,L1比L2亮C.两灯并联接在110 V的电源上,L1比L2亮D.两灯串联接在220 V的电源上,它们都能正常发光
四、课堂小结 一、基本知识1.电功率:概念、公式、单位及换算2.额定电压和额定功率二、基本技能会计算电功率。三、基本方法:观察法、对比法 思考、回答、交流 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识延展 思考题:用什么方法可以测出小灯泡的实际功率? 思考、练习 创设问题情景,置疑引新。
六、布置作业 教材:P95 动手动脑学物理1~4
板书设计 §18~2 电功率一、电功率二、额定电压和额定功率《电能 电功》教学设计
课题 §18~1 电能 电功
设计思想 本节内容主要通过大量的生活实例,用了大量 ( http: / / www.21cnjy.com )生动活泼的图片来说明电能在现代社会中的广泛应用,使学生深刻地体会到物理学在促进人类社会现代化建设中起着重要作用。然后从不同家庭使用电能多少的不同,电能有多少,来引入电能的单位,从而介绍单位的换算关系。在此基础上介绍电能的测量工具——电能表。介绍电能表的时候先给出电能表铭牌上的一些参数及其意义,再说明怎样读数,给学生学习电学仪器途径和方法上的指导。然后紧跟时代步伐,介绍新型、现代化的电能表,把现代新技术及时地引进课堂,并了解电功与电能的关系。
学情分析 从知识与技能层面看,学生通过有关声、光、热 ( http: / / www.21cnjy.com )、电相关知识的学习,初步建立了“能”的概念;学生已学会了电流表、电压表的使用,对电学仪器的使用程序和方法有了初步的认识;学生在以前的学习过程中通过科学活动已具有一定的小组分工合作学习经历;这些都为学习本节做好了铺垫。从心理的层面看,学生的好奇心强,渴望动手和直接参与,具有比较强的表现欲,但学生的分析、概括、归纳的能力较弱,仍需指导。本节课在课前布置了相关专题的自主学习,将物理与生活紧密联系,通过参与解决简单问题,培养学生的积极情绪,使学生健康成长。
教材分析 本节共分成三部分内容:电能(来源与应用)、 ( http: / / www.21cnjy.com )电能的计量(单位、工具[电能表——重要的参数、连接位置、读数]、一度电的作用)、电功(定义、大小、单位、计算)。教材没有给出电能明确的定义,而是从社会日常生活中常见的获得电能和使用电能的例子来引出电能和学习电能的,突出了科学与社会和生活的关系,通过电能表的介绍,使学生掌握基本技能:会正确使用电能表测电路中一段时间内用电器消耗的电能并了解电能在日常生活中的作用,对学生进行节约用电的教育。
教学目标 知识与技能 1.通过自主学习和调查研究,了解电能的各种来源与应用;2.通过讨论分析和教师介绍,知道电能单位; 3.通过观察实验和讨论,让学生掌握电能表的使用方法;4.了解电功的定义、大小、单位、计算。
过程与方法 1.通过查阅资料收集电能的各种来源和各种应用的知识,学习收集和处理信息的方法; 2.通过观察电能表的参数及工作过程,学习物理仪器的正确使用方法;3.通过经历交流、讨论过程,培养学生的信息交流能力。
情感态度与价值观 1.通过自主学习和调查研究,让学生关注社会生活,初步认识科学技术的进步对人类社会发展的巨大促进作用;2.通过对生活中浪费电现象的调查,倡导节约用电意识;3.通过观察家用电能表、了解电能在日常生活中的应用,体验物理与生活的紧密联系,提高学习物理的兴趣。
教学重点难点 重点:电能表的使用及各重要参数的物理含义;难点:电功的定义和计算。
教学方法 实验探究法、讨论法
使用器材 自制家庭电路演示板、电风扇、电吹风、手摇发电机、多媒体设备
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 情景引入: ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )各种电池 ( http: / / www.21cnjy.com )演示实验:指导学生用手摇发电机发电,使小灯泡发光。问题:小灯泡发光要消耗电能 ( http: / / www.21cnjy.com ),电能来源于手摇发电机发的电。我们日常生活时时刻刻都需要电能,是来源于哪里?无论走到哪里,都可以看见电能在为人类服务,你能举一些用利用电能工作的例子吗?小灯泡作为用电器,要利用电能来工作,我们今天就学习电能和电功的相关知识。 观察、思考、交流 从学生熟知的生活中的实例图片入手来分析各种形式能量的转化,使学生有亲切感,乐于探究。
二、探究新知 一、电能小灯泡发光要消耗电能,是来源于手摇发电机发的电。我们日常生活时时刻刻都需要电能,是来源于哪里? 无论走到哪里,都可以看见电能在为人类服务,你能举一些用利用电能工作的例子吗? 讨论用电器工作过程的能量转化。◆探究活动1:任意选取图片中所示的用电器,分析它工作时能量的转化。 ( http: / / www.21cnjy.com ) 观察、思考、交流、回答 通过教师列举的实例,进一步了解电能的来源与应用,从而更好地激发学生的学习兴趣。
二、电能的计量1.单位:常用单位:千瓦时(符号:kW·h)俗称“度”,1度=1千瓦时国际单位:焦耳(符号:J)换算关系:1 kW·h=3.6×106 J2.工具:电能表(1)重要参数:220 V:这个电能表应该接在220 V的电路中使用。2.5(10)A:标定电流是2.5A,额定最大电流为10A。 电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。1 920 r/kW·h:接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过1 920转。50 Hz:在50 Hz的交流电路中使用。(2)安装位置: ( http: / / www.21cnjy.com )(3)读数方法:电能表计数器上前后两次读数之差,就是这段时间消耗的电能。 ( http: / / www.21cnjy.com )(4)一度(1 kW·h)电的作用: ( http: / / www.21cnjy.com ) 观察、思考、交流 利用ppt和自制家庭电路演示板推进课程,使教学进程层层递进,同时让学生充分认识电能表及各参数的物理含义。让学生通过观察图片中不同时期的电能表的参数,充分认识到随着人们生活水平的提高,科学技术也在不断的发展。让学生通过了解一度电在生产和生活中的作用,提高节能意识。
三、电功1.定义:电流通过用电器所做的功。注意:电流通过用电器做了多少功,就消耗了多少电能,就转化成多少其他形式的能。2.大小:电功等于电阻两端的电压,通过电阻的电流和通电时间的乘积。表达式:W=UIt 3.单位:国际单位:焦耳(J)常用单位:千瓦时(kW·h)4.计算:W=UIt例题:有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为0.09 A,计算这只灯使用5 h用电多少千瓦时?解: W=UIt=220 V×0.09 A×5×3 600 s =3.564×105 J=0.099 kW·h答:这只灯使用5 h用电0.099千瓦时。 听讲、思考、思考、练习、交流 学生通过教师的讲解,了解电功的定义、大小、计算公式。学生通过典型例题的练习,掌握电功的基本计算。
三、巩固练习 1.测量电能应选用的仪表是( )A.电流表B.电压表C.电能表D.电压表和电流表2.电流在一段电路上做的功,决定于电路中的( ) A.电流B.电流和这段电路两端的电压C.电路两端的电压和电路中的电阻D.电流、这段电路两端的电压和通电时间3.一只电能表上标有“220 V 10A”和“3 000 r/kW· h” 的字样。若该电能表的转盘转过30 圈,求:这段时间内电路上消耗了几度电,电流做了多少焦耳的功
四、课堂小结 一、基本知识1.电能:来源、应用2.电能的计量:单位、工具(电能表——重要的参数、连接位置、读数、一度电的作用)3.电功:定义、大小、单位、计算二、基本技能会正确使用电能表测电路中一段时间内用电器消耗的电能。三、基本方法:观察法、对比法 思考、回答、交流 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识延展 ◆探究活动2:分别将电灯、电风扇、电吹风机接入自制家庭电路演示板中,观察电能表工作情况。想想议议:家庭电路中使用不同的用电器,相同时间内,在电路中的电能表铝制圆盘旋转的快慢不同,这是为什么? 观察、思考、练习 创设问题情景,置疑引新。
六、布置作业 教材:P90动手动脑学物理1~4
板书设计 §18~1 电能 电功一、电能二、电能的计量1.单位:常用单位:千瓦时(符号:kW·h)俗称“度”,1度=1千瓦时国际单位:焦耳(符号:J)换算关系:1 kW·h=3.6×106 J2.工具:电能表(1)重要参数:220 V:这个电能表应该接在220 V的电路中使用。2.5(10)A:标定电流是2.5 A,额定最大电流为10 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。1 920 r/kW·h:接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过1 920转。50 Hz:在50 Hz的交流电路中使用。(2)安装位置(3)读数方法:电能表计数器上前后两次读数之差,就是这段时间消耗的电能。(4)一度(1 kW·h)电的作用三、电功W=UIt
W=I2Rt
W= t《焦耳定律》教学设计
课题 §18~4 焦耳定律
设计思想 本节课加强了学生对物理实验的亲身体验。课 ( http: / / www.21cnjy.com )程设计按照学生自己的思维矛盾、认知冲突去研究电热与电阻的关系。本课运用了大量的教师发问来引导课堂的推进,每一个重要环节的过度都通过教师精心设计的问题来引导、启发。本课重点在于电热与电阻的关系的探究与讲授,而对于电热与电流、时间的定量关系没有在课堂上过份展开,使得本课在进行中,有主有次、层次分明、难易明晰。在知识应用方面的讲授利用了多媒体课件辅助教学,并且在授课时拆解了生活中常见的小家电——吹风机来提高学生的学习兴趣。
学情分析 九年级的学生,对科学探究的各个要素已经 ( http: / / www.21cnjy.com )了解,已经具备了初步的探究能力和小组合作学习的意识。学生对电流热效应的应用很熟悉。本节课对“电热影响因素”的探究重点不放在完整的探究环节以及精密的定量测量上,而是注重渗透物理实验探究方法、注重学生对抽象实验的亲身体验上。
教材分析 本节共分成三部分内容:电流的热效应、焦耳定 ( http: / / www.21cnjy.com )律和电热的利用和防止。焦耳定律是关于电热的规律,是在学生学习了电功率等电学重点难点后的一节课,学习难度不大,重在让学生通过实验这种学习方式,获得探究体验,从而提高动手能力、实验设计能力。同时教师自制教具的使用可以最大程度的激发学生的学习兴趣。
教学目标 知识与技能 1.了解电流的热效应及电能与热能的转化;2.理解焦耳定律内容及表达式,并利用其解决相关简单计算; 3.了解电流热效应的应用与危害防控。
过程与方法 1.通过教师自制学具体验电流热效应,加深对电与热联系的理解;2.通过体验科学探究过程,初步理解焦耳定律。
情感态度与价值观 1.学习科学家焦耳对科学执着研究的精神;2.通过体验活动激发学生对物理学科的学习兴趣。
教学重点难点 重点:引导学生探究电热与电阻之间关系,并初步归纳其结论。难点:电热与电流为“二次方”关系的得出与理解。
教学方法 实验法、观察法、探究法、讲授法
使用器材 “焦耳定律探究仪器”(利用空 ( http: / / www.21cnjy.com )气热膨胀)、学生电源、镍镉合金丝(大小电阻各一个)、铜丝、细导线、火柴、焦耳定律演示器、教学用电源、调压器、发热电阻多个
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 问题引入:◆小魔术:带领学生利用电流热效应使导体丝发热,进而“引爆气球”。 ( http: / / www.21cnjy.com )同学们猜想,老师如何通过开关远程引爆这只气球的。◆探究活动1:学生利用实验桌上的发热电阻丝结合电池、导线点燃火柴,亲身体验电流的热效应。 ( http: / / www.21cnjy.com )5号电池 电池盒 镍镉合金丝 火柴 学生代表参与进行实验 引课、激发学生学习兴趣。亲身体验,激发兴趣。
二、探究新知 一、电流的热效应定义:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。◆教师演示1:电炉丝通电后发热,呈红赤状态,那么与之相连的导线呢?摸摸看。 ( http: / / www.21cnjy.com )请大家在镍镉合金丝旁串联一段铜丝连入电路,能否点燃火柴?用手摸一摸。镍镉合金丝 铜丝二、焦耳定律表述:电流通过导体所产生的热量,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。◆探究活动2:将电阻大小不同的镍镉合金丝串联,用它们各自点燃火柴,比较哪个更快? ( http: / / www.21cnjy.com )◆探究活动3:利用“焦耳定律探究仪器”,简单观察液柱升高情况,探寻I、t一定时,Q与R的关系。 ( http: / / www.21cnjy.com )让学生根据实验数据归纳电热Q与R的关系。◆探究活动4:利用“焦耳定律探究仪器”,简单观察液柱升高情况,探寻R、t一定时,Q与I的关系。 ( http: / / www.21cnjy.com )让学生根据实验数据归纳电热Q与I的关系。(利用已采集好的实验数据,让学生归纳Q与t的关系)科学家生平:焦耳(James Prescott J ( http: / / www.21cnjy.com )oule,1818~1889),英 国物理学家。一生致力于实验研究。用近 40 年的时间做 400 多次实验,研究热和功的关系。根据 测量电流通过电阻放出的热量,提出焦耳定律。他的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。为了纪念他对科学发展的功绩,能量和功的单位被命名为“焦耳”(J)。 ( http: / / www.21cnjy.com )三、电热的利用和防止1.电热的利用:吹风机、孵蛋器。 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )2.电热的危害和防止:保险丝、隔热材料。 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) 观察、交流、回答思考、实验、总结进行实验、采集数据听讲、回答问题 设置认知冲突,将课程引向重点。课程难点,利用二次函数曲线辅助理解二次方关系。渗透情感态度价值观。拆解吹风机激发学生兴趣。激发兴趣活跃课堂。
三、巩固练习 1.如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( ) ( http: / / www.21cnjy.com )2.一根60 W的电阻丝接在36 V的电源上,在5 min 之内共产生多少热量
四、课堂小结 一、电流的热效应定义:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。二、焦耳定律表述:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体电阻成正比,跟通电时间成正比。三、电热的利用和防止1.利用:电暖气、电烤箱、电熨斗。2.防止:隔热涂层、散热扇。 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识延展 思考题:你还能认识哪些关于电热的防控措施,请尝试书写一份调查报告,其中展示出电热的危害和防止措施以及相应装置设计特点。 思考、练习 情感态度价值观。
六、布置作业 教材:P102 动手动脑学物理1~6
板书设计 §18~4 焦耳定律一、电流的热效应 定义:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。二、焦耳定律 表述:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体电阻成正比,跟通电时间成正比。三、电热的利用和防止1.利用:电暖气、电烤箱、电熨斗。2.防止:隔热涂层、散热扇。