15.4 探究焦耳定律
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第十五章电能与电功率15. 1电能与电功一、电能与电功1.电功:物理学中,当电能转化为其他形式的能时,我们就说电流做了电功。
电能转化为其他形式的能的多少,可以用电功的大小来量度。
电功用字母________表示。
2.电流做功举例:电动机工作把电能转化为________能;电暖器工作把电能转化为________能。
3.单位:在国际单位制中,电功的单位是________,生活中常用的单位是____________,俗称“____”;1 kW·h=________J。
4.知识对比:机械功和电功的对比机械功有力作用在物体上,并且物体在力的方向上移动了一段距离,我们就说力对物体做了功,做功的结果是使能量从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化为另一种形式,所以,做了多少功就有多少能量发生了转化或转移。
电功实际上是指电流做功,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,所以只要有电能转化为其他形式的能,电流就一定做了功。
二、电能表5.电能表:是用来测量________的仪表。
俗称为________。
6.电能表盘上几个重要的参数:(1)220 V——电能表应在220 V的电路中使用。
(2)10(40) A——电能表基本电流是________;在保证电能表测量准确的情况下,电能表允许通过的最大电流为________,即额定最大电流。
(3)50 Hz——电能表应在________Hz的交流电路中使用。
(4)3 000 r/(kW·h)——每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过________转。
(5)红色(虚线)框内的数字为________,单位是kW·h。
此时,电能表的读数为4 353.6kW·h。
(6)电能表在一段时间内前后两次示数的________,就是这段时间内所消耗电能的多少。
15. 2 认识电功率一、电功率1.定义:在物理学中,把电流在某段时间内所做的______跟这段______的比叫做电功率。
九年级物理15.4.1 电流的热效应教学目标:(1)通过实验观察,研究用电器的额定电压和额定功率,能区分用电器的额定电压和额定功率(2)学会实验设计,测算小灯泡的电功率(3)会对电功率进行简单的计算重点:学会实验设计,测算小灯泡的电功率难点:学会实验设计,测算小灯泡的电功率教法:实验探究教具:电压表、电流表、小灯泡、电源、导线、滑动变阻器、开关教学过程:一、通过观察与实验,研究额定电压和额定功率。
(1)活动1:观察小灯泡的亮度①观察小灯泡的标称值,其意义何在?——实验认识。
②根据电路图连接,并按要求进行实验,一要观察电流表、电压表的示数;二要观察灯泡亮度的变化,启发学生总结以下结论:a.当加在灯泡上的电压等于灯泡上标出的电压时,灯泡能正常发光。
b.若高于标出的电压时,灯泡发光很强,甚至被烧毁。
c.若低于标出的电压时,灯泡发光很弱,甚至看不出发光。
通过实验,使学生认识到用电器上标明的电压值,指灯泡正常工作时的电压;用电器上标明的电功率值,指灯泡正常工作时的电功率,在此基础上引出::用电器正常工作时的电压。
额定电压U额额定功率P:用电器正常工作时的功率。
额:用电器正常工作时的电流。
额定电流I额实际电压U:用电器实际工作时的电压。
实:用电器实际工作时的功率。
实际功率P实实际电流I:用电器实际工作时的电流。
实1.若U实>U额,则P实>P额;2.若U实=U额,则P实=P额;3.若U实<U额,则P实<P额;(2)活动2:测算小灯泡的电功率这是一个重要的学生实验,让学生亲身经历。
①提出课题,讨论实验原理:P=W/T和P=UI两式的含义②根据P=UI设计实验,画电路图。
③根据电路图选择实验器材。
④连接电路,进行实验,测出小灯泡的额定功率和实际功率(略高于或略低于额定电压时的功率)。
⑤引导学生交流讨论。
二、讲解例题:1.理解额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的意义。
2.注意考虑灯泡发光时电阻不变。
三、小结本节主要内容。
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。
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。