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電流的熱效應(yīng)教案3篇
作為一名人民教師,就有可能用到教案,教案有助于順利而有效地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。那么教案應(yīng)該怎么寫(xiě)才合適呢?下面是小編為大家整理的電流的熱效應(yīng)教案,歡迎閱讀與收藏。
電流的熱效應(yīng)教案1
教學(xué)目標(biāo):
1、用實(shí)驗(yàn)探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān),重點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究方法研究導(dǎo)體通電時(shí)發(fā)熱與導(dǎo)體的電子之間的關(guān)系。
2、了解電流熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān),理解并能夠用焦耳定律解決一些實(shí)際問(wèn)題。
3、了解生活中應(yīng)用焦耳定律的例子,了解節(jié)約電能的一些方法。
教學(xué)過(guò)程:
一、電阻和電流的熱效應(yīng)
問(wèn):①白熾燈通電以后,一會(huì)兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)能使導(dǎo)體的溫度升高在這些過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況如何?(電能變成內(nèi)能)
說(shuō)明:電流能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為內(nèi)能這就是電流的熱效應(yīng)
說(shuō)明:導(dǎo)體通電時(shí)發(fā)熱的多少與哪些因素有關(guān)呢?請(qǐng)看下面的演示實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)器材:①阻值不同的電阻絲A 、B②兩燒瓶質(zhì)量完全相等的.煤油③兩支溫度計(jì)④電源⑤導(dǎo)線(xiàn)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
1、阻值不同的電阻絲A 、B分別浸在質(zhì)量完全相等的煤油里,兩者串聯(lián)起來(lái),通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)接到電源上
2 、測(cè)量 兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄
3 、閉合開(kāi)關(guān),過(guò)幾分仲后再測(cè)煤油的溫度并做記錄,同時(shí)記下這次通電的時(shí)間,比較兩燒瓶煤油的溫度
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:金屬絲產(chǎn)生的熱量跟金屬絲的阻值成正比
問(wèn):除此以外,電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)呢?(①電流②時(shí)間)
說(shuō)明:英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流發(fā)熱具有下述規(guī)律:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律
問(wèn):如果用Q 表示熱量,用I 表示電流,R 表示導(dǎo)體的電阻,t 表示通電的時(shí)間,如何表示焦耳定律?(Q = I2Rt )
說(shuō)明:我們把電熱器在單位時(shí)間消耗的電能叫做熱功率
問(wèn):熱功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)
問(wèn):國(guó)際單位制中熱功率的單位是什么?(瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是W)
問(wèn):電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況如何呢?(電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能和內(nèi)能,這時(shí)電功率大于熱功率)
電流通過(guò)白熾燈泡時(shí)能量轉(zhuǎn)化情況如何呢?(電能幾乎全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,這時(shí)電功率等于熱功率)
板書(shū)設(shè)計(jì)
一、電阻和電流的熱效應(yīng)
1、焦耳定律:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比 Q = I2Rt
2、熱功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間消耗的電能
P=Q/t=I2R
單位:瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是w
電流的熱效應(yīng)教案2
第一節(jié)、能量的相互轉(zhuǎn)化
常見(jiàn)的能有:動(dòng)能、勢(shì)能(動(dòng)能和勢(shì)能總稱(chēng)機(jī)械能)、內(nèi)能(熱能)、太陽(yáng)能、化學(xué)能、光能、核能、電能、地?zé)崮堋⒊毕堋?/p>
第二節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和度量
1、做功的兩個(gè)必要條件:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上通過(guò)了距離。
2、做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,力對(duì)物體做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。
3、機(jī)械功的計(jì)算公式:
W=Fs W=Pt W=Gh(提起重物)
4、功的單位是牛·米,其專(zhuān)用名稱(chēng)叫焦。
5、功率描述做功的快慢。功率的定義:物體在單位完成的功叫做功率。
6、人步行的功率約70瓦,表示:每秒鐘人做功約70焦。
7、功率的計(jì)算公式:P=W/t P=Fv
。╲表示速度,單位是米/秒,1米/秒=3.6千米/時(shí))
8、功率的單位是瓦,常用單位還有千瓦、兆瓦。
第三節(jié)認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械
1、一根硬棒如果在力的作用下,能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒叫做杠桿。
2、杠桿的五要素:(1)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)O叫做支點(diǎn);
(2)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1叫做動(dòng)力;
(3)阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2叫做阻力;
。4)從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離l1叫做動(dòng)力臂;
(5)從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離l2叫做阻力臂。
3、杠桿保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),都叫做杠桿平衡。
4、杠桿平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂即F1 l1=F2 l2
表示動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍,則動(dòng)力是阻力的幾分之一。
5、杠桿的類(lèi)型及特點(diǎn):
。1)省力杠桿:動(dòng)力臂大于阻力臂,能省力,但要費(fèi)距離。
。2)費(fèi)力杠桿:動(dòng)力臂小于阻力臂,能省距離,但要費(fèi)力。
。3)等臂杠桿:動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力,也不省距離。
6、使用定滑輪能改變力的方向,但不能省力,定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿。
7、使用動(dòng)滑輪能省一半力,但不能改變力的方向,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿。
9、使用滑輪組既能省力,又能改變力的方向。
10、使用滑輪組時(shí),重物和動(dòng)滑輪由幾段繩子承擔(dān),提起重物所用的力就是總重的幾分之一。
計(jì)算公式:F=1/nG總=1/n(G動(dòng)+G物)
11、用滑輪組提升重物時(shí),克服重物的重力所做的功是有用功,對(duì)動(dòng)滑輪的重力、繩子的重力、摩擦所做的功是額外功,繩子上的拉力所做的功是總功。繩子移動(dòng)的距離s是重物提高高度h的n倍。
計(jì)算公式:W有=G物h W額=G動(dòng)h W總=Fs繩
W總=W有+W額s繩=nh
η=W有/ W總
12、用滑輪組拉物體水平運(yùn)動(dòng)時(shí),克服地面的摩擦做的功是有用功。拉力所做的功是總功。
W有=fs W總=Fs繩η=W有/ W總
13、利用斜面來(lái)提升重物,若不計(jì)摩擦,則:Fl=Gh
F表示拉力,l表示斜面的長(zhǎng),G表示物體的重力,h表示斜面的高。
14、利用斜面來(lái)提升重物,若考慮摩擦,則:
計(jì)算公式:W有=G物h W額=fl W總=Fl
W總=W有+W額η=W有/ W總
第四節(jié)動(dòng)能和勢(shì)能
1、物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能,運(yùn)動(dòng)物體的速度越大,質(zhì)量越大,動(dòng)能就越大。
2、勢(shì)能可分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。
物體由于被舉高而具有的勢(shì)能叫做重力勢(shì)能;物體的高度越高,質(zhì)量越大,重力勢(shì)能就越大。
物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能;物體的形變?cè)酱,彈性?shì)能就越大。
3、物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。如果沒(méi)有摩擦阻力,動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,機(jī)械能的總量保持不變。如果有摩擦阻力,動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,機(jī)械能的總量會(huì)減少,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
第五節(jié)物體的內(nèi)能。
1、物質(zhì)由分子、原子或離子構(gòu)成,這些粒子在永不停息地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
2、擴(kuò)散現(xiàn)象表明了粒子在不停地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),而且溫度越高,粒子作無(wú)規(guī)則動(dòng)的速度越大。
3、物體內(nèi)部大量粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
4、物體內(nèi)部大量做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的粒子具有的能叫做內(nèi)能。內(nèi)能又俗稱(chēng)熱能。
5、一切物體都具有內(nèi)能。物體的溫度越高,質(zhì)量越大,具有的內(nèi)能越大。
6、改變物體內(nèi)能的方法有兩種:做功和熱傳遞。這兩種方法對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。
7、對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加。例如:①克服摩擦做功,物體的內(nèi)能增加;
、趬嚎s氣體做功,物體的內(nèi)能增加;
物體對(duì)外做功,物體的內(nèi)能減少。例如:氣體膨脹對(duì)外做功,內(nèi)能減少。
8、在熱傳遞過(guò)程中,傳遞的能量叫做熱量。物體吸收熱量,內(nèi)能增加;物體放出熱量,內(nèi)能減少。
9、做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是其它形式的能與物體內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化;而熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
10.1千克的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。單位焦/千克。
11、焦炭的熱值是3.0×107焦/千克,表示1千克焦炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.0×107焦。
12、燃料燃燒放出的熱量計(jì)算公式:Q放=mq m表示燃料的質(zhì)量,q表示燃料的熱值。
第六節(jié)電能的利用
1、電功率是描述電流做功快慢的物理量。
2、電功率的定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。
3、電功率的單位:瓦、千瓦。
4、日光燈電功率是40瓦,表示1秒鐘電流對(duì)日光燈做功40焦。
5、用電器銘牌上標(biāo)有額定電壓和額定功率,額定電壓是用電器正常工作的電壓,額定功率是用電器在額定電壓下消耗的功率。
6、電燈的亮度由實(shí)際功率決定的。電燈的實(shí)際功率越大,電燈越亮。
7、電功率的'計(jì)算:P=W/t P=UI
8、實(shí)驗(yàn)室測(cè)定小燈泡的額定功率:
a)實(shí)驗(yàn)原理:P=UI
b)實(shí)驗(yàn)器材:小燈泡、電源、導(dǎo)線(xiàn)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器;
c)電路圖:
d)注意:在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)要斷開(kāi);
在閉合開(kāi)關(guān)前,變阻器的電阻調(diào)到最大。
9、電能表是測(cè)量電能(電功)的儀表。電能表上的計(jì)量單位是千瓦時(shí),俗稱(chēng)度。
1千瓦時(shí)=3.6×106焦
10、電能表上寫(xiě)有“220V 5(20)A 600revs/KWh”,其中220V表示額定電壓,5 A表示標(biāo)定電流,20A表示允許通過(guò)電能表的最大電流是20A,600revs/KWh表示電路每消耗1千瓦時(shí)的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)600圈。
11、測(cè)出電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù),可用比例式來(lái)求用電器消耗的電能。
12、電功的計(jì)算公式:W=UIt W=P t電功的單位有:焦、千瓦時(shí)。
第七節(jié)電熱器
1、家庭中常見(jiàn)的電熱器有:電飯鍋、電熨斗、電茶壺等。電熱器是一種把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器。
2、電流通過(guò)各種導(dǎo)體時(shí),會(huì)使導(dǎo)體發(fā)熱,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
3、電熱器是利用電流的熱效應(yīng)工作的。
4、電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通時(shí)間成正比,這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。
5、電熱的計(jì)算:Q=I2Rt Q=W(條件:電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)
6、電熱器主要部分叫做發(fā)熱體,發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲繞在絕緣材料上制成的。
第八節(jié)核能的利用
1、原子核在改變過(guò)程中會(huì)釋放出能量,叫做核能。
2、獲得核能的途徑有:裂變和聚變。
3、裂變是質(zhì)量較大的原子核在中子的轟擊下分裂成2個(gè)新的原子核,并釋放能量的過(guò)程。
聚變是使2個(gè)質(zhì)量較小原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新的原子核,同時(shí)釋放能量的過(guò)程。
4、原子彈和核電站是利用裂變的原理制成的。
氫彈(太陽(yáng)等恒星)是利用聚變的原理制成的。
5、質(zhì)量相同的核材料,聚變反應(yīng)釋放的能量比裂變反應(yīng)要多得多。
6、原子核裂變時(shí),產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒词。原子核聚變時(shí),需要超高溫,又叫熱核反應(yīng)。
7、核電站的能量轉(zhuǎn)化:核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能。
8、原子核的裂變和聚變都會(huì)產(chǎn)生一些放射性物質(zhì),放射線(xiàn)主要有α射線(xiàn)、β射線(xiàn)、γ射線(xiàn),這些射線(xiàn)對(duì)人畜會(huì)造成傷害,產(chǎn)生放射性物質(zhì)污染。
第九節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和與守恒
1、能量即不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別一個(gè)物體,而能的總量保持不變,這個(gè)規(guī)律叫做能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。
2、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律。
3、“永動(dòng)機(jī)”不可能實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗`反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。
4、能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。
電流的熱效應(yīng)教案3
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng);
2.知道一般電熱器的發(fā)熱原理, 能舉出利用和防止電熱的實(shí)例;
3.理解焦耳定律、公式并能應(yīng)用解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題;
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
1.回憶我們是如何探究影響電流做功因素的?根據(jù)什么現(xiàn)象來(lái)判斷電流做功的大?
2.電功的公式w= ,推導(dǎo)式有 、 。
活動(dòng)1:觀(guān)察電熱器
1、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱,將電能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象稱(chēng)為 ,主要利用電流熱效應(yīng)工作的裝置成為 。
2、電熱器的主要組成部分_______
3、舉例家庭中常見(jiàn)的電熱器:__________、________
活動(dòng)2: 電流通過(guò)電熱器所產(chǎn)生的熱量的多少和哪些因素有關(guān)?
1.實(shí)驗(yàn)方法:
2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要解決的幾個(gè)問(wèn)題:
。1)如何反映出通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少?
。2)如何研究電熱的多少與導(dǎo)體電阻的`關(guān)系?
。3)如何研究電熱的多少與導(dǎo)體中電流的關(guān)系?
3.根據(jù)以上分析,需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材?
畫(huà)出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。
4、進(jìn)行探究:
。1)我們看到:兩瓶中溫度計(jì)上升的示數(shù)△t1 △t2,此時(shí)1、2兩錐形瓶中的兩根電阻絲,它們之間相同的物理量是 ,不同的物理量是 。
這說(shuō)明:
。2).我們看到:電流增大后,相同時(shí)間內(nèi)2錐形瓶中溫度計(jì)上升的示數(shù)△t2′ △t2,此時(shí)2錐形瓶中的電阻絲,前后兩次實(shí)驗(yàn)中相同的物理量是 。不同的物理量是
這說(shuō)明:
。3)實(shí)驗(yàn)中,若通電時(shí)間越長(zhǎng),瓶中煤油溫度上升得將會(huì) 。
歸納結(jié)論
電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的 、通過(guò)導(dǎo)體的 以及通電時(shí)間有關(guān)。導(dǎo)體的 越大、通過(guò)導(dǎo)體的 越大、通電時(shí)間越長(zhǎng),電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多。
1840年英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究,總結(jié)出電流產(chǎn)生的熱量與電流的大小、電阻的大小和通電時(shí)間的關(guān)系,我們把這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。
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