15.4探究焦耳定律 教案
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第4节焦耳定律第1课时焦耳定律教学目标一、知识与技能1.认识电流的热效应。
2.通过探究,知道电流的热效应与哪些因素有关。
3.知道焦耳定律,会用焦耳定律进行简单的计算。
4.知道电热的利用和防止。
二、过程与方法通过实验探究,了解控制变量的物理方法,提高实验探究能力和思维能力。
三、情感、态度与价值观会解释生活中的一些电热现象,通过学习电热的利用和防止,学会辩证地看待问题。
教学重点1.通过实验探究电热与电流、电阻和通电时间的关系。
2.焦耳定律的简单计算。
教学难点焦耳定律的理解。
教具准备多媒体课件。
教学过程新课引入老师给学生展示:给白炽灯和电风扇通电相同的时间,让学生分别触摸白炽灯和电风扇的电动机部分,体验一下有什么感觉?为什么通电相同的时间,发热程度不同?能否解释这一现象?从学生的质疑中导入新课。
合作探究探究点一电流的热效应活动1:课件展示,让学生分析这些用电器在工作的过程中的共同特点是什么?电烤箱电炉子电熨斗电饭锅活动2:小组之间交流、讨论这些用电器工作时能量的转化情况。
归纳总结:(1)总结:电流通过这些用电器后,都伴有热现象产生。
(2)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。
活动3:让学生走进生活,列举出生活中你见到的用电器有哪些?它们之间的能量转化是怎样的?哪些是利用了电流的热效应?哪些是防止电流的热效应?总结:电热既有有利的一面也有不利的一面,电热器是利用电流的热效应;但在很多情况下我们并不希望用电器温度过高,因为温度过高会影响用电器的使用寿命,会使绝缘皮老化,甚至引起火灾,电视机的后盖有许多小孔,就是为了通风散热;电动机的外壳有许多散热片,也是为了降温。
探究点二焦耳定律1.实验探究电影响电流产生热量的因素提出问题:根据导课时的问题,请同学们猜想一下,电流通过不同的导体时产生的热量为什么不同?电流产生的热量与哪些因素有关?小组之间交流、讨论,阐明自己的观点。
猜想:可能与电流、电阻和通电时间有关设计实验:根据猜想,小组之间设计实验,交流讨论出探究的方法、实验中电流产生的热量如何表现出来?探究分为几步完成?根据每个小组的发言和交流,师进行补充和总结,出示课件,展示内容:探究方法:控制变量法研究问题的方法:转换法。
《焦耳定律》学历案一、学习目标1、理解焦耳定律的内容,知道电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
2、能够运用焦耳定律进行简单的计算,解决实际问题。
3、通过实验探究,培养观察能力、分析归纳能力和动手操作能力。
二、学习重难点1、重点(1)焦耳定律的内容和表达式。
(2)运用焦耳定律进行计算。
2、难点(1)焦耳定律的实验探究过程。
(2)理解焦耳定律中各物理量之间的关系。
三、知识链接1、电路的基本组成部分有电源、导线、开关和用电器。
2、电流的定义:单位时间内通过导体横截面的电荷量。
3、电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量。
四、学习过程(一)导入在日常生活中,我们使用的电器在工作时都会发热,比如电暖器、电水壶、电饭锅等。
那么,电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢?这就是我们今天要学习的焦耳定律。
(二)探究实验:电流通过导体产生的热量与哪些因素有关1、提出问题电流通过导体产生的热量与哪些因素有关?2、猜想与假设(1)可能与电流的大小有关,电流越大,产生的热量越多。
(2)可能与电阻的大小有关,电阻越大,产生的热量越多。
(3)可能与通电时间有关,通电时间越长,产生的热量越多。
3、设计实验(1)实验器材:电源、导线、开关、电阻丝(不同阻值)、量热器、温度计、秒表。
(2)实验方法:控制变量法。
(3)实验步骤:①探究电流对热量的影响保持电阻和通电时间相同,改变电流的大小,观察温度计示数的变化。
②探究电阻对热量的影响保持电流和通电时间相同,改变电阻的大小,观察温度计示数的变化。
③探究通电时间对热量的影响保持电流和电阻相同,改变通电时间,观察温度计示数的变化。
4、进行实验按照实验步骤进行实验,记录实验数据。
5、分析与论证(1)分析实验数据,得出结论:①在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多。
②在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
③在电流和电阻相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。
《焦耳定律》教案一、教学目标1. 让学生了解焦耳定律的内容,理解焦耳定律的数学表达式。
2. 通过实验,让学生观察电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系。
3. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点1. 焦耳定律的内容及数学表达式。
2. 实验操作技能的培养。
三、教学难点1. 焦耳定律的数学表达式的推导。
2. 实验结果的分析和解释。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生探究焦耳定律。
2. 利用实验,让学生直观地观察和理解焦耳定律。
3. 采用小组讨论的形式,培养学生的合作能力。
五、教学准备1. 实验室器材:电流表、电压表、电阻、导线、电源等。
2. 教学课件。
教案内容请提供具体的教学过程、步骤和时间安排。
六、教学过程1. 导入:通过回顾前面的知识,引导学生思考电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。
2. 探究焦耳定律:让学生分组进行实验,观察电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系。
3. 分析实验结果:引导学生根据实验数据,总结出焦耳定律的数学表达式。
4. 讲解焦耳定律:详细讲解焦耳定律的内容,让学生理解电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系。
5. 应用焦耳定律:举例说明焦耳定律在实际生活中的应用,让学生体会科学知识的实用性。
六、教学步骤与时间安排1. 导入:5分钟2. 实验:20分钟3. 分析实验结果:10分钟4. 讲解焦耳定律:15分钟5. 应用焦耳定律:10分钟七、教学反思本节课通过实验和讲解,让学生了解了焦耳定律的内容和数学表达式。
在教学过程中,要注意引导学生思考问题,培养学生的探究能力。
通过实际应用的举例,让学生体会科学知识的实用性。
八、作业布置1. 请用文字和图形表示出焦耳定律的数学表达式。
2. 结合实验,解释电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系。
九、课后辅导针对学生在作业中遇到的问题,进行一对一的辅导,帮助学生理解和掌握焦耳定律。
《焦耳定律》教案《焦耳定律》教案「篇一」一、教材分析焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。
二、教学目标(一)知识与技能1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
(二)过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。
(三)情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
三、教学重点难点【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。
四、学情分析学生学好这节知识是非常必要的, A.重点:理解电功和电功率和焦耳定律。
B.难点:帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。
C.关键:本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。
在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用五、教学方法等效法、类比法、比较法、实验法六、课前准备灯泡(36 V,18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机七、课时安排八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明其能量的转化情况。
学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能;(2)电炉把电能转化成内能;(3)电动机把电能转化成机械能;(4)电解槽把电能转化成化学能。
教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。
电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
(三)合作探究、精讲点播1、电功和电功率教师:请同学们思考下列问题(1)电场力的功的定义式是什么?(2)电流的定义式是什么?学生:(1)电场力的功的定义式W=qU(2)电流的定义式I=教师:投影教材图2.5-1(如图所示)如图所示,一段电路两端的电压为U,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。
15.4《探究焦耳定律》教学设计(第1课时)【教材分析】焦耳定律是九年级物理第十五章第四节的内容,是本章的重点,是初中物理学习的重要任务之一,是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。
教材在电功、电功率之后安排焦耳定律,符合学生的认知规律,本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成,研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系,焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。
教学中,做好实验及分析实验现象是关键。
同时,考虑到教学过程中实验时的不确定因素导致难于掌控时间和教学内容太多,我把本节内容教学设计为2课时,第1课时内容:电流的热效应和焦耳定律。
本节课的设计体现从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念,注重科学的探究,激发学生的学习兴趣,培养良好的思维习惯。
【学情分析】通过前面的学习,学生对科学探究的过程已经有了初步的认识,本节课可以让学生结合实际进行本节的探究。
【教学目标】1.知识与技能(1)知道在电流相同的条件下,相同时间内电流产生的热量跟导体的电阻成正比。
(2)知道在导体电阻一定的条件下,相同时间内电流产生的热量跟通过导体的电流有关系。
2.过程与方法(1)通过实验,探究电流的热效应与电阻、电流的关系,培养学生的实验设计能力和分析、概括能力。
(2)通过本节内容的学习,培养学生应用物理知识解决简单问题的能力。
3.情感态度和价值观(1)通过电热的利用和防止知识的学习,认识到科学是有用的,激发学生学习物理、热爱科学的兴趣。
(2)在学习的过程中,渗透辩证唯物主义的思想。
【教学重难点】重点:通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。
难点:对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
通过实验,探究电流热效应跟电阻、电流的关系。
【教学方法】实验探究法、实验法、观察法、讨论法。
【教学资源准备】多媒体课件、焦耳定律演示器、电流表、学生电源、开关、导线、滑动变阻器等。
焦耳定律物理教案一、教学目标1.让学生理解并掌握焦耳定律的内容。
2.培养学生运用焦耳定律解决实际问题的能力。
3.激发学生对物理现象的好奇心和探究欲望。
二、教学重点与难点1.教学重点:焦耳定律的内容及其应用。
2.教学难点:焦耳定律的推导过程及实际应用。
三、教学过程1.导入新课(1)提问:同学们,我们之前学过电流的热效应,谁能告诉我电流的热效应是什么?(2)学生回答:电流通过导体时,导体会发热。
2.焦耳定律的内容(1)介绍焦耳定律:焦耳定律是描述电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系的定律。
(2)公式推导:Q=I²Rt(3)解释公式:Q代表热量,I代表电流,R代表电阻,t代表通电时间。
3.焦耳定律的应用(1)提问:同学们,你们知道电热器吗?谁能告诉我电热器是如何工作的?(2)学生回答:电热器通过电流的热效应来加热物体。
4.具体实例分析(1)实例一:电热水壶提问:同学们,你们知道电热水壶是如何加热水的吗?分析:电热水壶内部有一个电热丝,当电流通过电热丝时,电热丝发热,将热量传递给水,使水温度升高。
(2)实例二:电饭煲提问:同学们,你们知道电饭煲是如何煮饭的吗?分析:电饭煲内部有一个电热盘,当电流通过电热盘时,电热盘发热,将热量传递给锅体,使锅体内的水分蒸发,从而使饭熟。
5.课堂小结(1)提问:同学们,通过今天的学习,你们对焦耳定律有了什么认识?(2)学生回答:焦耳定律描述了电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
6.课后作业(2)完成课后练习题,巩固所学知识。
四、教学反思本节课通过实例分析和公式推导,让学生理解并掌握了焦耳定律的内容和应用。
在教学中,要注意引导学生运用所学知识解决实际问题,提高学生的实际操作能力。
同时,要注意培养学生的探究精神和合作意识,激发他们对物理学科的兴趣。
重难点补充:1.教学重点:焦耳定律的内容及其应用(1)教师引导:同学们,我们先来做一个简单的实验,将两个不同电阻值的电阻串联在电路中,通过测量它们两端的电压和通过的电流,你们能预测出哪个电阻产生的热量更多吗?(2)学生实验并讨论。
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《焦耳定律》优秀教案篇1一、教学目标:1、知识和技能目标:知道电流的热效应,理解焦耳定律的内容、公式及其运用,知道电热器的原理及构造。
2、过程与方法目标:要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法,学会科学探究、知识迁移的方法,培养学生的科学研究的能力。
3、情感态度与价值观目标:激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神,培养学生的辩证唯物主义精神,渗透实事求是和科学献身教育,激励学生努力学习。
二、教学重点与难点如何引导学生进行科学探究;如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法,培养科学研究的能力。
三、教法与学法将学生分组,以小组为单位进行教师引导下的科学探究,加强组内同学间的合作、讨论和交流,加强师生间相互反馈,以问题和小组交流贯穿教学的始终,不断提出新问题,不断解决新问题。
开学时就将学生4人一组分组,分组时男女生分开后,自由组合,便于讨论与交流,随着学习的深入,可适当调整小组成员,每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用,带领小组同学开展自主式学习。
四、教具与学具学生用:铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝(5、10、10欧各一根,教师课前用电炉丝截取并焊好导线)。
每小组一套。
教师用:与学生的基本相同,温度计改用数字的,另加各种电热器(电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等)、多媒体课件及教学平台。
五、探究实验:研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。
六、教学活动实录(部分):(一)导入新课师:(教师出示电饭锅,白炽灯、电风扇)这几种电器各有什么功能?生:煮饭、照明、吹风。
第四节探究焦耳定律教学反思设计说明本节主要内容有:探究通电导体放出的热量与哪些因素有关,焦耳定律及其公式,电流热效应的应用与控制。
本节是在前面学习了电能、电功的基础上,研究电能转化为内能的定量关系,探究并了解焦耳定律,了解电流热效应的应用与控制。
焦耳定律是能量守恒定律在电热转换中的体现,是物理学中的重要规律,是解决电热问题的主要理论依据,在生产和生活中有许多应用。
教学时要以焦耳定律为核心,以“探究—规律—应用”为主线,让学生经历探究通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验过程,学习焦耳定律的内容和公式,了解电流热效应在实际中的应用与控制,即让学生较为系统地认识焦耳定律这一科学规律的来龙去脉。
教学中不仅让学生学习焦耳定律的内容和公式,而且注重科学探究过程,注重物理知识与生产、生活的联系,从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个方面全面落实课程目标。
教学目标【知识与技能】1.了解焦耳定律,用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
2.知道电流的热效应及其在实际中的应用与控制。
【过程与方法】通过实验,探究通电导体放出的热量与哪些因素有关。
在设计实验的过程中运用控制变量法和转换法。
【情感态度和价值观】通过学习焦耳定律,意识到各种自然现象(如电和热)之间存在联系,并辩证地看待电流热效应在生活中的利与弊。
重点难点教学重点焦耳定律的内容及实验探究过程。
教学难点探究通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验设计。
教学方法实验探究、观察、讨论和分析相结合的教学方法。
教具、学具多媒体课件、学生电源(输出电流大于2 A)、广口瓶2只、量筒、开关、煤油、电阻丝5 Ω、10 Ω各2只、电炉丝、吹塑板、温度计2只、电吹风、电炉等。
授课时数1课时教学过程同学们根据自己的生活经验,一定能举出许多电能变成内能的例子。
通过对电能的学习,大家已经了解了电流通过导体时,导体会发热。
在小灯泡的发光实验中,同学们曾有意地去触摸过小灯泡,感觉小灯泡发热。
15.4探究焦耳定律教学目标:知识与技能1.知道电流的热效应及其在生活与生产中的应用。
2.知道焦耳定律,会运用焦耳定律进行简单的计算。
过程与方法:3.通过学生探究实验,进一步学习控制变量法与转换法,在实验中提高学生归纳并得出结论的能力。
情感、态度与价值观4.通过学习电流的热效应在生活与生产中的应用与防护,认识到事物有两面性,进而养成辩证看待事物的意识。
教学重点:探究电流的热效应,从电流做功的公式推导得出焦耳定律。
教学难点:理解焦耳定律。
教学准备:多媒体课件。
教学过程:引导学生认知订正预习案,对本节课知识有个大体的了解。
新课进行:引导学生阅读教材P98页,思考下面的问题:1.什么叫电流的热效应?2.生活中哪些用电器是主要运用电流的热效应来工作的?学生展示,教师小结:电流流过导体,导体会发热的现象叫电流的热效应。
生活中主要运用电流的热效应来工作的用电器有:电饭锅、电饭煲、电热毯、电热水壶、电暖器等。
它们工作时都是将电能转化成内能。
3.通电导体放出的热量与哪些因素有关?学生对照预习案,思考下面的提示:家庭使用的25W灯泡正常工作时,灯泡和接灯泡的电线都要发热,灯泡和电线中流过的电流大小。
我们感觉灯泡很热,但电线的发热却觉察不出来。
这一实例想说明通电导体放出的热量与因素有关。
家庭使用的移动插座,如果同时接进了电热水壶,电饭锅,电磁炉,电吹风等电器,会发现此时接移动插座的导线比只接手机充电器时要热。
这一实例想说明通电导体放出的热量与因素有关。
家庭使用的100W灯泡正常工作时2分钟与4分钟,使用分钟放出的热量更多,这一实例想说明通电导体放出的热量与因素有关。
由以上提供的信息我们可以猜测:通电导体放出的热量与、、等因素有关。
探究时我们可以采取法和法。
如何知道通电导体放出热量的多少呢?学生猜测,教师点评。
我们可以利用电阻丝加热液体,通过液体温度的变化来间接判断导体放出的热量的多少;或者电阻丝加热密闭的气体或液体,通过密闭气体或液体体积的变化来间接判断导体放出的热量的多少。
15.4 探究焦耳定律一、学习目标1、通过科学探究认识电流的热效应跟导体电阻的关系2、学会从理论上进行论证认识导体消耗的电功率和电阻的关系3、了解电流热效应的应用关注科技进步和社会发展二、学习重难点1、探究认识电流的热效应跟导体电阻的关系2、认识导体消耗的电功率和电阻的关系三、引导材料投影:课本第25页图17-8.同学们根据自己的生活经验,一定能举出许多电能转化为内能的例子。
大家已经了解了电流通过导体时,导体会发热,这是电流的什么效应呢?生:电流的热效应四、自主学习一.在研究焦耳定律的演示实验中,(1)该实验采用的研究方法是:_______ ___。
(2)演示实验:1、介绍如图15—10的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量.2、三种情况:第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:。
第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:。
第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:。
3、为了研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系,两烧瓶中煤油的质量应__________,通过两烧瓶中两根电阻丝的电流应__________,两烧瓶中两根电阻丝的阻值应__________。
(本题各空均选填“相同”或“不同”)二.焦耳定律:(1)焦耳定律:内容:。
表达式:电热Q = 。
(2)热功率(P):定义:的发热功率称为热功率。
表达式:P = 。
五、合作探究从实物观察入手引出电流热效应。
电流通过导体导体会发热这叫做电流热效应。
《焦耳定律》教案--【教学参考】一、教学目标1. 让学生了解焦耳定律的内容及其在实际生活中的应用。
2. 让学生掌握热量的计算方法,能够运用焦耳定律解决一些简单问题。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 焦耳定律的定义及表达式。
2. 热量计算方法。
3. 焦耳定律在生活中的应用实例。
三、教学重点与难点1. 重点:焦耳定律的内容及其应用。
2. 难点:热量计算方法的掌握。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究焦耳定律。
2. 利用实验演示,让学生直观地理解焦耳定律。
3. 实例分析,让学生学会将理论应用于实际生活中。
五、教学过程1. 引入新课:通过讨论生活中的热量现象,引导学生思考热量是如何产生的。
2. 讲解焦耳定律:介绍焦耳定律的定义、表达式及热量计算方法。
3. 实验演示:进行热量实验,让学生观察热量产生的过程,验证焦耳定律。
4. 实例分析:分析生活中常见的热量现象,如烧水、做饭等,引导学生运用焦耳定律解决问题。
5. 练习与讨论:布置一些有关焦耳定律的练习题,让学生巩固所学知识,并展开讨论。
教案仅供参考,具体实施时可根据学生实际情况进行调整。
六、教学评价1. 评价学生对焦耳定律的理解程度,是否能够熟练运用热量计算方法。
2. 评价学生实验操作的准确性,以及对实验现象的观察和分析能力。
3. 评价学生在实例分析中能否将理论知识与实际生活相结合,解决实际问题。
七、教学资源1. 实验室设备:热量实验器材、演示实验器材等。
2. 教学课件:焦耳定律的定义、表达式、热量计算方法等。
3. 生活实例图片:烧水、做饭等热量现象的图片。
八、教学进度安排1. 第一课时:介绍焦耳定律的定义、表达式及热量计算方法。
2. 第二课时:实验演示,让学生观察热量产生的过程,验证焦耳定律。
3. 第三课时:实例分析,分析生活中常见的热量现象,引导学生运用焦耳定律解决问题。
4. 第四课时:练习与讨论,巩固所学知识。
焦耳定律实验课教案一、实验目的通过本实验的学习,使学生掌握热量、功率与电流、电压之间的关系,理解和掌握焦耳定律的概念和基本原理,学会使用电表、电阻、电流表等仪器,培养学生实验能力,提高学生的实践操作能力。
二、实验原理焦耳定律是能量转化定律的一个特例定律,也是物理学中基础性定律之一,它揭示出了电、热、力学各形式的能量之间可以相互转化的基本关系。
通俗地讲,就是电能转化为热能的速率,与电阻值、电流强度和电压之间的关系。
焦耳定律的数学表达式为:Q = I²RT其中,Q表示电阻中电能的转化为热能的速度,单位为焦耳/秒(J/s),即瓦特(W);I表示电流强度,单位为安培(A);R表示电阻,单位为欧姆(Ω);T表示时间,单位为秒(S)。
公式表明,在电路中,电能是通过热量的形式转移的,而转移的速率与电流、电阻、时间和热效应有关。
按照焦耳定律,当一个电流通过一个电阻时,电能和动能将分别由电阻转化为热能和机械能,这一过程中消耗的电功率为:P = I²R其中,P表示电功率,单位为瓦特(W)。
三、实验器材和仪器1.电源2.电表3.电阻4.电流表5.万用表6.导线四、实验步骤1.根据图1连接电路2.将电源的电压调为5V。
3.利用电表的伏安功能,测量电路中的电流、电阻、电压、电功率等物理量,计算并记录结果。
4.随着电流、电阻和电压的变化,测量电路内的电功率,并记录数据。
5.根据实验得到的数据和理论计算值,进行结果的比较与分析,并讨论实验的误差来源。
五、实验注意事项:1.在开始根据图1接线之前,确保电源的正负极没接反。
2.实验过程中要注意保持实验室的安全,不使实验件遭受损坏或失效。
3.注意观察和检查电路连接是否正确,以免对实验结果的产生影响。
4.实验过程中要仔细测量各物理量,确保测量精度高,实验数据正确。
5.实验结束后,要及时关闭电源、维护实验器具,恢复实验室秩序。
六、实验结果分析在实验中通过电表测量出了电路中的电流、电阻和电压,根据计算公式得到电路的电功率,并进行结果的比较与分析。
《焦耳定律》教案--【教学参考】一、教学目标1. 让学生了解焦耳定律的定义和内容。
2. 让学生掌握焦耳定律的应用和计算方法。
3. 培养学生对物理学知识的兴趣和探究精神。
二、教学内容1. 焦耳定律的定义和公式2. 影响焦耳定律的因素3. 焦耳定律的应用和计算方法4. 实例分析5. 练习题三、教学重点与难点1. 教学重点:焦耳定律的定义、公式及应用。
2. 教学难点:焦耳定律公式的推导和灵活运用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究焦耳定律。
2. 利用多媒体课件,生动展示焦耳定律的实验过程。
3. 实例分析,让学生更好地理解焦耳定律的应用。
4. 练习题巩固所学知识。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引出焦耳定律的概念。
2. 新课讲解:讲解焦耳定律的定义、公式及影响因素。
3. 实验演示:利用多媒体课件,展示焦耳定律的实验过程。
4. 实例分析:分析实际生活中的例子,让学生了解焦耳定律的应用。
5. 练习题:让学生运用焦耳定律进行计算,巩固所学知识。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调焦耳定律的重要性。
7. 作业布置:布置相关练习题,让学生课后巩固。
8. 板书设计:焦耳定律:Q = I^2 R t影响因素:电流、电阻、通电时间。
六、教学评价1. 评价内容:学生对焦耳定律的理解、应用和计算能力的掌握。
2. 评价方法:课堂问答、练习题、小组讨论、实验报告等。
3. 评价标准:能准确理解焦耳定律的定义和公式,能够运用焦耳定律解决实际问题,计算方法正确。
七、教学资源1. 多媒体课件:展示焦耳定律的实验过程和应用实例。
2. 实验器材:电流表、电阻、灯泡等,用于演示和实验。
3. 练习题库:提供不同难度的练习题,巩固所学知识。
4. 参考资料:有关焦耳定律的论文、教材和网络资源。
八、教学进度安排1. 第1周:导入焦耳定律的概念,讲解定义和公式。
2. 第2周:实验演示,分析实例,讲解应用和计算方法。
3. 第3周:练习题巩固,总结焦耳定律的重要性。
《焦耳定律》教案《焦耳定律》教案(精选12篇)作为一名默默奉献的教育工作者,总不可避免地需要编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。
那么写教案需要注意哪些问题呢?下面是小编为大家收集的《焦耳定律》教案,希望对大家有所帮助。
《焦耳定律》教案篇1(一)教学目的1.知道电流的热效应。
2.在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
(二)教具如图的实验装置一套(比课本上图9梍7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表)。
(三)教学过程1.引入新课问:1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?学生回答:发烫。
是电流的热效应。
再通过课本本节开始的“?”和图1,引入新课。
2.进行新课:①介绍如图1的实验装置,告诉学生RA>RB,RB=RC,通电后,IA=IB,IB<IC(从电流表的示数可知道I的数值)。
②问:该实验的目的是什么?(研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关)③问:该实验的原理是什么?观察什么?向学生讲述:当电流通过电阻丝A、B、C时,电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀,瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。
电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。
我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
④教师演示实验,记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况:hC>hA>hB。
⑤分析:问:比较A、B两瓶,什么相同?(I、t相同),什么不同?(R 不同,RA>RB;玻璃管中煤油上升的高度不同,hA>hB)说明什么?引导学生回答:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。
问:比较B、C两瓶,同上问(略)。
引导学生回答:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,教师指出;进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
焦耳定律教案
大纲:
1. 引言:介绍焦耳定律是热力学的基本定律之一,描述了能量转化的基本原理。
2. 目标:理解焦耳定律的基本概念和含义。
3. 理论知识:
a. 焦熔定律的定义:能量转化和热力学这与能量转化能力相关,能量由一种形式转化成另一种形式,总能量守恒。
b. 重要概念:
- 焦耳定律公式:Q = mcΔT,其中Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。
- 焦耳定律的基本原理:热量的传递是通过热传导、热对流和热辐射三种方式完成的。
- 焦耳定律的应用:热传导、热对流和热辐射在日常生活中的应用,例如衣物的保暖,食物的加热等。
4. 实践活动:
a. 实验:通过实验测量不同材料在相同温度差下的热传导能力,了解不同材料的导热性能。
b. 计算练习:给定一些具体的热量、质量和温度变化值,要求学生运用焦耳定律公式进行计算。
5. 总结:回顾焦耳定律的基本原理和应用。
强调能量转化和热传递的重要性。
6. 评估:给学生提供几个焦耳定律相关的问题,要求学生回答并解释正确答案。
7. 参考资料:列出相关的教材、网站或其他参考资料,供学生进一步学习。
18.4 焦耳定律教案
一.教学目标
1、知识与技能
了解焦耳定律。
知道利用和防止电热的场合和方法。
2、过程与方法
通过实验探索电流的热效应跟电流、电阻、通电时间的关系。
3、情感态度与价值观
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。
能表达自己的观点,初步具有评估和听取反馈意见的意识。
二、重点与难点
重点:电流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。
难点:理解焦耳定律。
三、教学准备
学生电源、导线、开关、电阻丝、烧杯、温度计、水、焦耳定律演示器、焦耳定律演示课件(flash课件)
四、教学过程
教学反思
《焦耳定律》是九年级物理第十八章第四节的内容,主要内容是电流通过导体时,电能转化成热与电流、电阻、通电时间有关;电热的利用和防止。
本节课的设计的体现从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念,注重科学的探究,激发学生的学习兴趣,培养良好的思维习惯。
根据学生实际和课程标准的要求进行设计,通过学生的观察和生活经验,提出问题,进行分析,共同归纳总结。
教学中应该充分地相信学生,给学生活动的空间,真正的让学生成为学习的主人,在实验的过程中学生也可能提出许多问题,例如学生在观察电炉通电时提出了不同的问题:为什么电炉丝是一点点地变红而不是一下变红?为什么电炉丝热得发红而与它相连的导线却不很热等,教学中一定要发挥学生的主体作用,在教学过程中要让学生参与讨论,充分调动学生学习的积极性,与思维分析能力,培养了学生解决问题的能力,并将所学到的知识与实际相联系,使学生达到学以致用。
教学方案板书:二、通电导体放出的热量跟哪些因素有关【ppt6、7、8】思考与讨论电热毯和导线通过电流相同,为什么电热毯很热,而导线却不那么热?为什么插座上插的用电器越多,插座的导线越来越热?长时间使用手机,手机为什么会发烫?提出问题:电流通过导体产生热量与那些因素有关?猜想与假设:①可能与电阻有关。
电阻越大电流通过导体产生热量越大。
②可能与电流有关。
电流越大,电流通过导体产生热量越大。
③可能与通电时间有关。
通电时间越长,电流通过导体产生热量越大。
【ppt9】板书:实验:探究电流热效应跟哪些因素有关设计实验:探究电流通过导体产生热量与电阻的关系问:要研究导体产生热量与电阻的关系,我们如何选择电阻?预设回答:选择不同阻值的电阻。
问:影响电流通过导体产生热量的因素有三个,我们研究与电阻关系时,应该如何做?预设回答:应该保持电流和通电时间相同。
问:这个研究方法大家还记得是什么吗?预设回答:控制变量法。
请大家设计电路图:介绍实验器材:两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
思考、回答听讲思考、回答理解实验设计原理引入电流热效应实验探究教师引导,学生交流掌握实验探究的过程和方法U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
即电流通过导体产生的热量多少。
【ppt10】进行实验:实验视频实验结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
【ppt11】设计实验:探究电流通过导体产生热量与电流的关系问:影响电流通过导体产生热量的因素有三个,我们研究与电阻关系时,应该如何做?我们如何设计电路?预设回答:应该保持电流和通电时间相同。
请大家设计电路图:介绍实验器材:注意:右侧U型管中液面高度的变化是由右侧密封在容器内的电阻丝引起的。
观看演示实验或视频观察实验现象,分析得出实验结论通过视频让学生深刻掌握实验过程。
掌握实验过程的注意事项【ppt12】进行实验:实验视频实验结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
《探究焦耳定律》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道电流热效应及其在实际中的应用与控制
2.了解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用
(二)过程与方法
通过实验,探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关。
在设计实验过程中运用控制变量法和转换法
(三)通过学习焦耳定律,意识到各种自然现象(如电和热)存在联系,并辩证地看待电热在生活中的利与弊
二、教学重难点
重点:焦耳定律的内容及其实验探究过程
难点:通过实验探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关
三、教学过程
(一)新课引入
给两个阻值不同的电阻丝通电,通过实验引入电流热效应的概念,并列举生活中应用了电流热效应工作的用电器。
(二)新课教学
1、实验探究通电导体产生的热量与哪些因素有关?
①通电导体产生的热量可能跟哪些因素有关呢?(结合老师刚才的演示实验进行猜想,小组讨论,并说明为什么?)
②根据同学们提出的猜想,选择适当的实验方法,并思考在实验的过
程中我们是怎么知道导体产生热量的多少?并思考测温物质应该怎样选择?实验中,用电阻丝加热煤油,通过测量煤油的温度变化反映放出的热量的多少,用到了什么实验方法?
③思考:在组装实验装置时,所装的煤油要注意些什么问题?
④把实验任务分成三大组分发下去,让每组学生根据自己选择的任务小组讨论设计实验方案,并画出电路图。
⑤选学生代表在黑板板书所设计的电路图,并分享各自的设计思路(老师适当点评)
⑥老师简单介绍桌面上的实验器材,参考以上几位同学的设计方案,开始学生实验(提醒:注意控制变量法并及时记录实验数据)
⑺展示部分学生实验数据,并让学生通过分析数据,总结实验结论. 归纳总结:通电导体产生的热量与电阻、电流、通电时间有关
2、焦耳定律的学习:
①内容:
②公式:Q=I2Rt
③单位:J A ΩS
④应用:(练习计算通电导体产生的热量)
练习:两个串联在一起的电阻,一个电阻大小为1Ω,另一个电阻大小为100Ω,电路中的电流为2A,在1秒钟内,两个导体产生的热量分别是多少?
⑤问题讨论:为什么电炉工作时,电热丝很烫,而导线几乎不发热?
3、把物理回归生活,列举生活中利用电热的例子,并思考:通电导体产生的所有热量对于我们来说都是有用的吗?有哪些电热要加以控制?有什么控制措施?
4、课堂小结(由学生总结)
5、知识迁移,练习巩固
①下列电器中不属于电热器的是( )
A 电烙铁B电熨斗C电剃刀D电饭煲
②下列情况中属于防止电热危害的是()
A 电视机背后有散热窗
B 家用电器长时间停用,隔断时间应通电一次.
C 家庭电路一般安装自动保护装置,当电流过大时,切断电路
D大型爆破工作,用电热引爆炸药.
③某导体的电阻是2Ω,当通过的电流为2A时,1min产生的热量是多少焦?。