《焦耳定律》設(shè)計(jì)市賽獲獎

焦耳定律教學(xué)目標(biāo)知識與技能知道在電流相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱能的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比；過程與方法通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)與電阻大小的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和概括能力；情感、態(tài)度、價值觀通過電熱的利用和防止知識的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到科學(xué)是有用的，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、熱愛科學(xué)的興趣。教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析，并得出正確結(jié)論。教學(xué)方法探究法、觀察法、討論法。教學(xué)工具學(xué)生用：燒瓶、溫度計(jì)、銅絲、電爐絲、導(dǎo)線、煤油、電源。演示用：電爐、電熨斗、熱得快等電熱器、投影儀。課時安排1課時教學(xué)過程導(dǎo)入［師］同學(xué)們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，一定能舉出許多電能變成熱能的例子。通過對電能的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)了解電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體會發(fā)熱，誰還記得這是電流的什么效應(yīng)？［生］這叫電流的熱效應(yīng)。［師］在前面課程小燈泡的發(fā)光實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們曾有意地去觸摸過小燈泡，感覺小燈泡（同學(xué)們一起說）熱.有沒有同學(xué)觸摸過導(dǎo)線，如小燈泡連接的導(dǎo)線熱不熱。［生］我摸過，沒感覺到熱。［生］我也在家里摸過做飯的電飯鍋，飯都熟了，導(dǎo)線也沒感覺到熱。［師］同學(xué)們有沒有考慮過這樣的問題：導(dǎo)線和用電器中流過的電流相同嗎？［生］相同。［師］導(dǎo)線和用電器中流過了相同的電流，用電器發(fā)熱而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱,這是為什么？今天同學(xué)們就來一起探討電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān)。一、電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系［師］同學(xué)們四人一組，選擇你們面前的儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，討論如何做，有什么問題可以提出來。［生］為什么要用煤油，用水不可以做嗎？［生］為什么是等量的煤油，不等量行嗎？［師］完全可以用水來代替煤油，只不過時間可能要長一些才能從溫度計(jì)上讀出溫度值.原因同學(xué)們在后續(xù)課程中將會找到答案.誰能回答第二個問題？［生］只有等量的煤油，才能通過它們的溫度討論電流產(chǎn)生的熱量.這樣的方法應(yīng)該是控制變量法。［師］同學(xué)們?nèi)绻麤]有什么問題，可以開始實(shí)驗(yàn)。［生］煤油溫度高，說明煤油中的金屬絲產(chǎn)生的熱量多.即電阻大的金屬絲產(chǎn)生熱量較多。［師］電阻越大，產(chǎn)生熱量的功率越大，說明：［生］電流相同的情況下，電阻越大，耗電的功率越大。［師］電阻和功率具體的數(shù)量關(guān)系是什么呢？引導(dǎo)學(xué)生寫出電功率的表達(dá)式P=IU.利用歐姆定律I=.將二式中U消去，可以得到P=I2R。［生］在電流相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。［師］從上面表達(dá)式中，同學(xué)們能不能進(jìn)一步了解在電阻相同的條件下，電流和功率的關(guān)系？［生］從上式中可以看出：在電阻相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率跟導(dǎo)體中電流的二次方成正比。二、電熱的利用和防止［師］關(guān)于電熱的利用，同學(xué)們已經(jīng)了解了許多，比如…［生］電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐…［師］同學(xué)們舉出的都是利用電來加熱的設(shè)備，都是常見的電熱器。出示電爐（可用投影儀投影放大）［師］電熱器的主要部分是發(fā)熱體.同學(xué)們觀察電爐由什么組成？［生］主要是爐絲即電阻絲。［生］還必須有爐盤，電爐盤是絕緣材料做成的。［師］從實(shí)際考慮，電爐絲應(yīng)該有什么要求？［生］電爐就是要靠電爐絲發(fā)熱的，所以爐絲的電阻應(yīng)該很大。［生］爐絲還應(yīng)有較高的熔點(diǎn)，這樣它在發(fā)熱時才不容易燒斷。［師］同學(xué)們以電爐為例說明發(fā)熱體是什么做的？［生］發(fā)熱體是由電阻（率）大，熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的。（教師出示“熱得快”、電飯鍋、電熨斗等電熱器，并能將電飯鍋、電熨斗的發(fā)熱板取出讓學(xué)生觀察，向?qū)W生說明，其他的電熱器也都需要用電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導(dǎo)體作為發(fā)熱體）［師］我們了解了電熱器，大家能不能說說使用電熱有什么好處？［生］電熱清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染。［生］熱效率高，使用方便。［生］能方便地調(diào)節(jié)，如控制溫度，操作簡單。［生］…［師］同學(xué)們知道了利用電熱的好處.但有些時候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設(shè)法防止.有關(guān)的內(nèi)容，大家了解的有哪些呢？［生］電腦中還裝有風(fēng)扇，也是為了散熱，減少電熱的危害。［生］老師用的投影儀上也裝有小風(fēng)扇，也是為了快點(diǎn)散熱。［生］農(nóng)村抽水、磨面用的電動機(jī)連續(xù)工作一段時