高中物理選修1-1《電流的熱效應》教案

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高中物理選修1-1《電流的熱效應》教案
    教學目標:
    1、用實驗探究電流通過導體時,電能轉(zhuǎn)化為導體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān),重點通過實驗研究方法研究導體通電時發(fā)熱與導體的電子之間的關(guān)系。
    2、了解電流熱效應跟哪些因素有關(guān),理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。
    3、了解生活中應用焦耳定律的例子,了解節(jié)約電能的一些方法。
    教學過程:
    一、電阻和電流的熱效應
    問:①白熾燈通電以后,一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉(zhuǎn)化情況如何?(電能變成內(nèi)能)
    說明:電流能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為內(nèi)能這就是電流的熱效應
    說明:導體通電時發(fā)熱的多少與哪些因素有關(guān)呢?請看下面的演示實驗
    演示實驗:
    實驗器材: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④電源⑤導線
    實驗過程:
    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,通過變阻器和開關(guān)接到電源上
    2 、測量 兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄
    3 、閉合開關(guān),過幾分仲后再測煤油的溫度并做記錄,同時記下這次通電的時間,比較兩燒瓶煤油的溫度
    實驗結(jié)果:金屬絲產(chǎn)生的熱量跟金屬絲的阻值成正比
    問:除此以外,電流的熱效應跟哪些因素有關(guān)呢?(①電流②時間)
    說明:英國物理學家焦耳通過一系列實驗發(fā)現(xiàn)電流發(fā)熱具有下述規(guī)律:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比這個規(guī)律叫做焦耳定律
    問:如果用Q 表示熱量,用I 表示電流,R 表示導體的電阻,t 表示通電的時間,如何表示焦耳定律?(Q = I2Rt )
    說明:我們把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率
    問:熱功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)
    問:國際單位制中熱功率的單位是什么?(瓦特,簡稱瓦,符號是W)
    問:電動機的能量轉(zhuǎn)化情況如何呢?(電能轉(zhuǎn)化成機械能和內(nèi)能,這時電功率大于熱功率)
    電流通過白熾燈泡時能量轉(zhuǎn)化情況如何呢?(電能幾乎全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,這時電功率等于熱功率)
    板書設計
    一、電阻和電流的熱效應
    1、焦耳定律:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比 Q = I2Rt
    2、熱功率:單位時間消耗的電能
    P=Q/t=I2R
    單位:瓦特,簡稱瓦,符號是w
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