15.4 探究焦耳定律
【教学目标】
1、知道电流的热效应.
2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用.
3、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力.
【教学重点】
焦耳定律
【教学难点】
电功率的概念,用电功率的公式进行计算.
【教学过程】
(一)引入新课
1、演示实验:灯泡接入电路中,闭合开关,灯泡发光,提出问题:
(1)灯泡在工作过程中,把什么能转化为什么能?学生回答:灯泡在工作过程中,把电能能转 化为内能和光能.
(2)在灯泡工作过程中,电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同?学生回答:相同.
(3)电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同,那为什么灯泡灯丝热得发热发光,而导线几乎不发热呢?
2、多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片.指明:11月9日是我国“消防日”,据有关资料表明,城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器,使电线发热而引起的.家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾?
3、进一步分析:
(1)电灯在工作时把电能转化为内能和光能,人们利用电灯来照明.电炉子在工作时把电能转化为内能,人们利用电炉子来烧水等.
(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?人们利用的是电风扇的什么能量?
(3)提出问题:电流通过导体都要产生热量,有些设备是利用了电流通过导体产生热量,有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的,为了更好的让电热为人类服务,又要减少电热对人类造成的危害,就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关?它们之间存在着 什么样的规律?今天我们就学习第十五章第四节的内容:探究焦耳定律.
(二)进行新课
1、电流产生的热量跟哪些因素有关(学生讨论)
(1)引导学生根据日常生活中的现象进行分析:
电流 I
电热Q → 与 电阻 R有关
通电时间 t
(先引导学生分析电流产生的热量跟 电流I、电阻R和通电时间t有关,使学生获得感性认识,为下面的实验打下基础.)
(2)用实验进行研究.学生讨论研究方法:控制变量法.
① 当电流I、时间t相同时,研究电热Q与电阻R的关系.
② 当电阻R、时间t相同时,研究电热Q与电流I的关系.
③ 当电流I、 电阻R相同时,研究电热Q与通电时间t的关系.