资源简介

焦耳定律第二课时------电热的应用
【内容出处】
沪科版2011
【课标要求】
用焦耳定律说明生产生活中的现象，用焦耳定律解决实际问题
【学习目标】
一 知识与技能
1 知道电热的原理并会具体计算
2 理解发热器的多档位问题，并能设计电路解决实际问题
3 了解生活中各种发热材料，并能动手制作自己的暖宝宝
二 过程与方法
1设计多档位电路，体会从大方向到小细节如何使设计变得完美，学会多角度，全方位的思考问题
2正确识别实际的多档位电路，感受物理知识从理论转换到实践的过程分析
2自制暖宝宝，在动手中学到书本上没有的实作经验
三科学态度与责任
1 通过两两同学共同实验操作养成严谨负责积极合作的学习态度
2体会到具有人文情怀的安全的科技生活才是有意义的
【学习重点】
电路的档位设计及实际电路分析
动手制作暖宝宝
【学习难点】
电路改装分析
【学习过程】
一．课堂引入
提问1：在冬天同学们觉得最幸福的事是什么？最痛苦的事是什么？
学生基本上异口同声：睡觉和起床 不愿离开暖暖的被窝
提问2：上床前暖被窝的方法？ 这个问题的答案可能真的千奇百怪
提问3：展示电热毯，和一般的毯子有什么不同？ 电阻丝
提问4：你知道电热毯的工作原理吗？如何计算他的发热功率？回忆复习焦耳定律
通过生活实际引入问题，有亲切感，问题层层深入，复习回忆相关理论知识
设计改进电热毯，把理论知识应用于实际问题
计算一床电热毯的成本
提问：你知道一床双人用电热毯的价格大概是多少吗？ 学生们基本很少此概念
介绍：在物质生活匮乏的年代，很多简单的东西都是自己动手制作，所以我们就自己
买电热丝打进毯子里制作电热毯，现在如果要制作下图所示的电热毯，大家计算下需要多少价格？
学生们对涉及费用相关的问题是比较感兴趣的，所以这里的问题
设置为计算所需的费用会激发学生解决问题的动力并复习电热的
基本应用通过计算发现电热丝的费用只要20多元再加上毯子的费
用（20元左右）成本应该在50元以内。
改装多档位电热毯
提问思考：一般电热毯有高挡位和低档位，如果要让把刚才设计的电热毯改装成64瓦和100瓦两个档
位，在原来的电路中加入怎样的设计？需要开关或电阻可自行添加，要求电路简单安全可靠。
学生自行思考设计，画出电路图，说出自己改进方案的具体措施，拿出添加元件的数据（如电阻值）
这个问题相对来说就上了个层次了，方法比较多，在具体教学过程中根据学生改装的情况进行评讲及
改进，师生共同探讨，设计出最好方案，让学生体会到好的设计往往不是一蹴而就的，体会从不成熟
的设计到完美设计一步一步的进阶过程。
认识实际的电热毯电路
展示实际换挡电热毯电路提问：能看懂这个实际电路图吗？有几个档位（让学生观察1分钟）
具有调温功能的电热毯电路图
老师介绍以下不清楚的元件， S-2是联动开关，VL是发光二极管，R是保护电阻，IN4007为整流二极
管，相当于降压的作用，这样学生们就不难理解这个电路了。
4 介绍升级版的水暖毯
人类在进步，科技在发展，现在有更安全环保的水暖毯了，利用水循环加热，避免了电磁辐射，绝缘层老
化的风险。但无论使用怎样的家用电器，都应注意产品质量和使用安全，实际生活中，为安全起鉴，还是
不提倡自制电热毯，应购买正规厂家的产品，以此加强学生的安全意识。
三 自制专属的暖宝宝
介绍： 因为安全因素，我们不能自制电热毯，但我们可以制作小的暖手包，它的供电电压仅为5伏，且发热材料为碳纤维，比较安全，适合学生操作，材料为一片发热布和一根USB线，充电宝，另外需要烙铁，焊锡丝，剪刀（课前先培养几个焊接小师傅）
介绍具体操作：1 剪去USB线的小头，并剥离出里面的导线，如是四根线，则一般红黑是电源线，其余
两根为数据线
2 把USB的电源线和发热布的两金属接头焊锡好
3 把USB线和充电宝连接，用手感知是否正常发热
这个小物件看起步骤简单，但对于不常动手的学生来说还是有一定难度，特别剥线的时候容易把线弄断，也培养孩子胆大心细的习惯
活动期间： 两个同学协作完成一个暖宝宝，观察制作过程，及时纠错探讨，学生间也可以互助交流
在平时学习中，同学们经常计算热功率，但对功率大小并无直观感受，暖手宝制作完成后可以通过猜一猜这种发热布的功率（感觉很温暖，实际只有3瓦左右）。
展示老师做的发热眼罩，并让学生试用体会，（带上后都会情不自禁的哇的一声，确实很舒服）
提出三个问题：1一根USB线带两个发热片，如何做到的？（同学们做的是一拖一，这个是一拖二，中间需要分线，并要做好绝缘）2自制的暖宝宝需要安全认证吗？（5V电源不用担心，注意绝缘防止短路即可）3.观察充电宝铭牌，计算让其给3瓦暖手宝供电的最长时间？（类似题目经常弄不清物理量及单位搞错）
引申：可以网购不同大小的发热布给家人制作暖膝，暖腰的物件了！暖身更暖心
四 吃温暖的食物 做温暖的人（结束语）
电热除了带给我们身体的温暖，更多也带给我们食物的温暖，电磁炉，电饭锅，电水壶都利用了电热的原理加热食物，当我们享受这美好生活的同时，也应该有一份美好的心境去温暖身边的人。
五 实践作业：
1.烤棉花糖 诀窍：把棉花糖放到暖茶水的恒温盘上，只需要1分钟就可以感知美味了，试试吧，看是什么感觉
2.R1与R2不等，此电路功率可以实现几种档位调节？可否就利用现有元件设计成具有四个档位的电路。
后记：六 教学反思
1.教学过程中的细节处理要多加注意，如电功率的变式极其条件多做提醒，语言还需简洁，不过多重复
2 改装多档位问题注意：串联的电阻发热不计入电热毯发热功率中，电热毯功率指的是发热丝的功率
3 实际电热毯电路中用整流二极管起到了降低电阻丝有效电压的作用，类似于电阻降压但本质有所不同，鉴于初中知识局限，只能大致类比理解
4 教学实录中对焦耳定律及其变形式的讲解强调不够，细节问题有待注意
5 学生动手能力并不是我们想象中那样糟糕，他们确实需要锻炼的机会，而且在实作中可以学习到更多的东西。

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