第四节科学探究:电流的热效应
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第十三章电功和电功率第十四章原创不容易,为有更多动力,请【关注、关注、关注】,谢谢!第十五章玉壶存冰心,朱笔写师魂。
——冰心《冰心》第四节电流的热效应首都师范大学附属中学杨光一、教学背景分析本节内容主要是让学生通过生活中用电器的发热现象认识电流的热效应;通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关;在由实验探究得出电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、通电时间的定性关系的基础上,让学生了解焦耳定律,并且能够用焦耳定律说明生产生活中的一些现象。
从学生的知识基础看,学生已经学习了电功与电功率,能够从能量转化的角度分析电流做功时能量的转化情况;学生也在“机械能、内能及其转化”一章学习过比热容,知道同质量的同种液体,吸收不同热量时升高的温度不同,可以用温度的变化来反映吸收热量的多少。
从学生的日常经验看,学生对生活中用电器发热的现象并不陌生,比较容易认识电流的热效应。
从学生的能力基础看,学生在上一节课完成了完整的探究实验,探究了小灯泡的电功率,实验综合性强,探究能力得到了提高。
结合教学内容与学情分析,本节教学设计的基本思路如下:首先用电热丝切割器切割塑料泡沫,引入新课;然后请学生举出生活中用电器通电后发热的例子,从能量转化的角度进行分析,认识电流的热效应;接着探究电流的热效应与哪些因素有关,通过实验得出定性结论;再介绍电流产生热量与电流、电阻、通电时间的定量关系,即焦耳定律;最后运用焦耳定律说明生产生活中的一些现象。
二、教学目标1.知道什么是电流的热效应。
知道电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、通电时间的定性关系。
2.通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关,提升科学探究能力,经历设计记录表、进行实验和收集证据的过程,进一步学习控制变量的科学研究方法,体会替代的研究思想,养成严谨的科学态度。
3.通过学习电流热效应的应用和危害防止的实例,树立理论联系实际、将所学知识应用于实际的意识,体会物理知识对生产生活的重要意义。
第四节科学探究:电流的热效应精选练习考点一、电流的热效应1.(2017·张家口)1.下列用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电脑 B.电饭煲 C.电视机 D.电风扇【答案】B【解析】电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应。
电脑的部分部件利用了电流的磁效应工作的,故A 错误;电饭煲利用了电流的热效应工作的,故B正确;电视机也是利用了电流的磁效应来工作的,故C错误;电风扇利用电动机带动工作,利用了电流的磁效应,故D错误,故选B。
2.(2017·保定)发现通电导体产生热量与电流、电阻、通电时间关系的物理学家是()A.牛顿 B.帕斯卡 C.焦耳 D.瓦特【答案】C【解析】导体通电时产生的热量与电流的平方、电阻的大小、通电时间成正比,这叫做焦耳定律,是物理学家焦耳发现的,故选C。
3.(2018·河南)李想为了验证“电阻和通电时间一定时,电流越大,通过导体产生的热量越多。
”这一猜想,选用了如下器材:稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个;装有煤油的烧瓶一个,烧瓶内电阻丝的阻值是10 Ω,插在瓶中的温度计量程是0~100 ℃;导线若干。
顺利完成了实验并记录了实验数据如下表。
(1)李想要用如图的电路完成实验,请你用笔画线代替导线将如图连接完整。
(2)实验结束后,李想为了缩短实验时间,对原实验方案稍加改动:实验器材不变,通电时间和电流的预设值不变,第一次实验煤油初温仍为20℃,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达到预设值时开始计时,20 s 后记录末温······指出改动后方案的一点不足(可以结合原方案的实验数据):_____________________________。
【答案】(1)如图所示(2)第二、三次实验的起始温度错误【解析】(1)根据表格中的数据,实验中电路最大电流为0.4 A,所以电流表选择0~0.6 A,滑动变阻器按照“一上一下”的原则串联接入电路即可。