电能的获得和转化
图片预览
文档简介
6.1电能的获得和转化
教学设计
教学目标
(一)知识与技能
1.
知道电流的热效应及其中的能量转化。
2.
能说出电流的热效应与哪些因素有关。
3.
能举例说出电流热效应的利与弊。
(二)过程与方法
1.
通过对不同功率热得快的内部电热丝的观察对比,发展科学观察和猜想
能力。
2.
通过参与设计导体产热多少与什么因素有关的实验,发展实验方案设计
能力,掌握控制变量法的思想。
(三)情感态度与价值观
通过解决“怎样用热得快使水烧的更快”的问题,学习用科学探究的思想解决生活中的实际问题。
学情分析
九年级的学生通过之前的学习已经掌握了电压
( http: / / www.21cnjy.com )、电流和电阻的关系,知道影响电阻大小的几个因素,看得懂电路图并且能够绘制电路图。他们对于电流热效已有一定的生活体验,如知道热得快能烧水是因为它通电时会发热,电脑用久了会发烫等,但是他们对于影响导体产热多少的几个因素并不是很了解,也不能准确猜测出跟导体的电阻有关。在心理认知方面,他们的抽象思维相对而言较强,已具备一定的观察、比较和分析能力,可以通过引导让他们进行有依据的猜想。
重点难点
教学重点:电流热效应与哪些因素有关
教学难点:1.
对电流热效应有关因素的猜想
教学过程
活动1【导入】（一）引入：看图分类
PPT:展示热得快、电风扇、榨汁机、电饭煲四中常见的家用电器图片。
师:请大家将以上四种家用电器分成大两类,并说一说你的依据。
引导学生从能量转化的角度考虑,电风扇和榨汁
( http: / / www.21cnjy.com )机将电能转化为机械能,热得快和电饭煲将电能转化为内能,并介绍像后者这种将电能转化为内能的用电器称为电热器,电热器是利用电流的热效应工作的。
活动2【讲授】（二）献计献策：怎样使水烧开的更快？
师:说起热得快,老师今天就带来了一个热得快
( http: / / www.21cnjy.com )。这个热得快比较小,功率为1000W。昨天是星期天,老师家里一个古灵精怪的弟弟来做客,他就用这个热得快在烧水,可是他的水烧的异常的慢,于是他向我求助。我走过去看到他烧水的情景觉得特别有趣,于是我将它拍了下来。我们一起来观察一下他是怎样烧水的,然后看看能不能帮忙使水快一点烧开。
PPT:干电池烧水图片。
引导学生提出增大电压和换大
( http: / / www.21cnjy.com )功率热得快来烧的方法。告知学生水烧得快,是单位时间内热得快产生的热量多导致的。增大电压的本质是增大了通过热得快的电流,即同学猜想电流会影响导体放出热量的多少。
提问:那么,为什么大功率的热得快在相同
( http: / / www.21cnjy.com )时间内产生的热量多就比小功率的热得快多呢 这可能跟什么有关呢 今天老师也带来了一个大功率的热得快,让我们一起来观察一下。
教师出示大功率热得快,将一大一小两个热得快放在一起对比,让学生观察。
提问:从表面上看,这两个热得快有什么区别 (一个金属管长,一个管短)
提问:大家想不想知道金属管的内部结
( http: / / www.21cnjy.com )构是怎样的 会不会里面的东西也在影响它产热的多少呢 老师事先已经将两个热得快拆开了,让我们再一起更仔细得来观察一下。
将两个热得快的电热丝露出来,请一位同学观察并由外往内描述他看到的结构(金属管、黑色的绝缘物质、电热丝),其他同学看PPT上的实物照片。
提问:比较这两个热得快,大家看到金属管和绝缘物质是相同,里面的电热丝呢 它的材料一样么 横截面积一样么 那不一样的是什么呢 (长度)
提问:对于一种导体,材料相同,横截面积相同,但长度不同。大家想一想,它的实质是哪一个量不同 (电阻)
过渡:也就是说,现在大家猜想是通过
( http: / / www.21cnjy.com )导体的电流和导体的电阻会影响导体产热的多少,那么,这是真的么 电流和电阻真的会影响导体产热的多少么 接下来就让我们一起进入学生实验室,让事实来说话。
活动3【讲授】（三）学生实验室：电流和电阻真的会影响导体产热的多少么？
提问:首先,我们要明确实验方法。现在要探究电流和电阻对导体产热多少的影响,我们应该采取什么实验方法 (控制变量法)
然后,教师介绍带来的实验器材,有电源、滑动变
( http: / / www.21cnjy.com )阻器、导线、电热丝、温度计、剪刀、胶布、铁架台等。然后明确此实验用的导体就是电热丝,并且用温度计直接测量通电电热丝升高的温度来表示它产热的多少。为了使电热丝能够更好地缠绕在温度计上,可事先用胶布将温度计的玻璃泡包住,再将电热丝直接绕在胶布上。
提问:我们先来研究电流这一因素,在设计实验时应该怎样控制变量
(电阻不变,改变电流)
提问:要保证电阻不变我们应该剪几段电热丝作为实验中的导体接入电路
(一段)
提问:再用什么方法改变电流 (移动滑动变阻器、改变电压等)
提问:滑动变阻器和电热丝应该怎样接入电路 (串联)
教师根据学生设计的电路连接实物,并且第一次绕了4圈电热丝在玻璃泡上。
提问:接入电路中的电热丝产生的热量是不是全部被温度计吸走用来升高温度了 (不是)只是哪一段的热量被吸走了 (绕在上面的部分)
然后,请学生设计记录实验数
( http: / / www.21cnjy.com )据的表格。实验至少做2次,一次电流大,一次电流小,记录每次实验前电热丝的初始温度,记录20s后温度计升高的温度,请学生上台读数,填写数据并分析,得出结论。
提问:接着,我们来研究电阻,在设计实验时应该怎样控制变量
(电流不表,改变电阻)
提问:需要改变电阻,我们应该剪几段电热丝作为实验材料比较合适 最后绕电热丝时有哪些需要注意的地方 (一根多绕几圈,一根少绕几圈)
提问:用什么方法可以保证电流不变 在什么样的电路中,通过两个导体的电流是相同的 (两导体串联)
教师根据学生设计的电路连
( http: / / www.21cnjy.com )接实物图,一根温度计绕4圈电热丝,一根温度计绕1圈电热丝,并请学生设计记录实验数据的表格。实验至少做2次,一次电阻大,一次电阻小,记录每次实验前电热丝的初始温度,记录20s后温度计升高的温度,请学生上台读数,填写数据并分析,得出结论。
提问:大家继续思考,除了电流和电阻会影响导体产热多少还有什么因素 (通电时间)
引导学生回顾做实验时的情景,请学生自己得出通电时间与产热的关系。
PPT小结:当电流通过导体时,导体产热的多少与电流、导体电阻和通电时间有关。
活动4【讲授】焦耳定律
过渡:通过刚才的实验我们已经定性了解了
( http: / / www.21cnjy.com )导体产热多少与电流大小、导体电阻、通电时间有关,但是具体这三者与热量之间有怎样的定量关系我们还不知道。其实早在许多年前,就有名为焦耳的科学家做了大量的精密的定量实验得到了其中的定量关系,我们一起来阅读书本上的“科学家小注:焦耳”了解一下。
学生通过自己阅读学习焦耳定律及其公式Q=I2Rt,教师强调计算的单位。
教学设计
教学目标
(一)知识与技能
1.
知道电流的热效应及其中的能量转化。
2.
能说出电流的热效应与哪些因素有关。
3.
能举例说出电流热效应的利与弊。
(二)过程与方法
1.
通过对不同功率热得快的内部电热丝的观察对比,发展科学观察和猜想
能力。
2.
通过参与设计导体产热多少与什么因素有关的实验,发展实验方案设计
能力,掌握控制变量法的思想。
(三)情感态度与价值观
通过解决“怎样用热得快使水烧的更快”的问题,学习用科学探究的思想解决生活中的实际问题。
学情分析
九年级的学生通过之前的学习已经掌握了电压
( http: / / www.21cnjy.com )、电流和电阻的关系,知道影响电阻大小的几个因素,看得懂电路图并且能够绘制电路图。他们对于电流热效已有一定的生活体验,如知道热得快能烧水是因为它通电时会发热,电脑用久了会发烫等,但是他们对于影响导体产热多少的几个因素并不是很了解,也不能准确猜测出跟导体的电阻有关。在心理认知方面,他们的抽象思维相对而言较强,已具备一定的观察、比较和分析能力,可以通过引导让他们进行有依据的猜想。
重点难点
教学重点:电流热效应与哪些因素有关
教学难点:1.
对电流热效应有关因素的猜想
教学过程
活动1【导入】（一）引入：看图分类
PPT:展示热得快、电风扇、榨汁机、电饭煲四中常见的家用电器图片。
师:请大家将以上四种家用电器分成大两类,并说一说你的依据。
引导学生从能量转化的角度考虑,电风扇和榨汁
( http: / / www.21cnjy.com )机将电能转化为机械能,热得快和电饭煲将电能转化为内能,并介绍像后者这种将电能转化为内能的用电器称为电热器,电热器是利用电流的热效应工作的。
活动2【讲授】（二）献计献策：怎样使水烧开的更快？
师:说起热得快,老师今天就带来了一个热得快
( http: / / www.21cnjy.com )。这个热得快比较小,功率为1000W。昨天是星期天,老师家里一个古灵精怪的弟弟来做客,他就用这个热得快在烧水,可是他的水烧的异常的慢,于是他向我求助。我走过去看到他烧水的情景觉得特别有趣,于是我将它拍了下来。我们一起来观察一下他是怎样烧水的,然后看看能不能帮忙使水快一点烧开。
PPT:干电池烧水图片。
引导学生提出增大电压和换大
( http: / / www.21cnjy.com )功率热得快来烧的方法。告知学生水烧得快,是单位时间内热得快产生的热量多导致的。增大电压的本质是增大了通过热得快的电流,即同学猜想电流会影响导体放出热量的多少。
提问:那么,为什么大功率的热得快在相同
( http: / / www.21cnjy.com )时间内产生的热量多就比小功率的热得快多呢 这可能跟什么有关呢 今天老师也带来了一个大功率的热得快,让我们一起来观察一下。
教师出示大功率热得快,将一大一小两个热得快放在一起对比,让学生观察。
提问:从表面上看,这两个热得快有什么区别 (一个金属管长,一个管短)
提问:大家想不想知道金属管的内部结
( http: / / www.21cnjy.com )构是怎样的 会不会里面的东西也在影响它产热的多少呢 老师事先已经将两个热得快拆开了,让我们再一起更仔细得来观察一下。
将两个热得快的电热丝露出来,请一位同学观察并由外往内描述他看到的结构(金属管、黑色的绝缘物质、电热丝),其他同学看PPT上的实物照片。
提问:比较这两个热得快,大家看到金属管和绝缘物质是相同,里面的电热丝呢 它的材料一样么 横截面积一样么 那不一样的是什么呢 (长度)
提问:对于一种导体,材料相同,横截面积相同,但长度不同。大家想一想,它的实质是哪一个量不同 (电阻)
过渡:也就是说,现在大家猜想是通过
( http: / / www.21cnjy.com )导体的电流和导体的电阻会影响导体产热的多少,那么,这是真的么 电流和电阻真的会影响导体产热的多少么 接下来就让我们一起进入学生实验室,让事实来说话。
活动3【讲授】（三）学生实验室：电流和电阻真的会影响导体产热的多少么？
提问:首先,我们要明确实验方法。现在要探究电流和电阻对导体产热多少的影响,我们应该采取什么实验方法 (控制变量法)
然后,教师介绍带来的实验器材,有电源、滑动变
( http: / / www.21cnjy.com )阻器、导线、电热丝、温度计、剪刀、胶布、铁架台等。然后明确此实验用的导体就是电热丝,并且用温度计直接测量通电电热丝升高的温度来表示它产热的多少。为了使电热丝能够更好地缠绕在温度计上,可事先用胶布将温度计的玻璃泡包住,再将电热丝直接绕在胶布上。
提问:我们先来研究电流这一因素,在设计实验时应该怎样控制变量
(电阻不变,改变电流)
提问:要保证电阻不变我们应该剪几段电热丝作为实验中的导体接入电路
(一段)
提问:再用什么方法改变电流 (移动滑动变阻器、改变电压等)
提问:滑动变阻器和电热丝应该怎样接入电路 (串联)
教师根据学生设计的电路连接实物,并且第一次绕了4圈电热丝在玻璃泡上。
提问:接入电路中的电热丝产生的热量是不是全部被温度计吸走用来升高温度了 (不是)只是哪一段的热量被吸走了 (绕在上面的部分)
然后,请学生设计记录实验数
( http: / / www.21cnjy.com )据的表格。实验至少做2次,一次电流大,一次电流小,记录每次实验前电热丝的初始温度,记录20s后温度计升高的温度,请学生上台读数,填写数据并分析,得出结论。
提问:接着,我们来研究电阻,在设计实验时应该怎样控制变量
(电流不表,改变电阻)
提问:需要改变电阻,我们应该剪几段电热丝作为实验材料比较合适 最后绕电热丝时有哪些需要注意的地方 (一根多绕几圈,一根少绕几圈)
提问:用什么方法可以保证电流不变 在什么样的电路中,通过两个导体的电流是相同的 (两导体串联)
教师根据学生设计的电路连
( http: / / www.21cnjy.com )接实物图,一根温度计绕4圈电热丝,一根温度计绕1圈电热丝,并请学生设计记录实验数据的表格。实验至少做2次,一次电阻大,一次电阻小,记录每次实验前电热丝的初始温度,记录20s后温度计升高的温度,请学生上台读数,填写数据并分析,得出结论。
提问:大家继续思考,除了电流和电阻会影响导体产热多少还有什么因素 (通电时间)
引导学生回顾做实验时的情景,请学生自己得出通电时间与产热的关系。
PPT小结:当电流通过导体时,导体产热的多少与电流、导体电阻和通电时间有关。
活动4【讲授】焦耳定律
过渡:通过刚才的实验我们已经定性了解了
( http: / / www.21cnjy.com )导体产热多少与电流大小、导体电阻、通电时间有关,但是具体这三者与热量之间有怎样的定量关系我们还不知道。其实早在许多年前,就有名为焦耳的科学家做了大量的精密的定量实验得到了其中的定量关系,我们一起来阅读书本上的“科学家小注:焦耳”了解一下。
学生通过自己阅读学习焦耳定律及其公式Q=I2Rt,教师强调计算的单位。