资源简介

第4节
科学探究：电流的热效应（翻转课堂）
一、教学目标
知识与技能：1、知道电流的热效应。
2、知道一般电热器的发热原理,
能举出利用和防止电热的实例。
3、理解焦耳定律实验设计思路，并能够完成实验
4、理解焦耳定律、公式及适用条件。
5、会对一些家庭电热器进行简单的计算。
过程与方法：1、培养观察能力、培养辩正地思考与分析问题的能力。
2、培养学生自主学习的能力，能够利用微课进行课前学习，进行翻转学习。
情感、态度、价值观：培养重视实验、尊重事实实事求是的科学态度。通过观察生活中常见的电热器及其构造，进行辩证唯物主义教育。
二、教学重难点
重点：电流的热效应、电热器的发热原理、焦耳定律和家庭电热器的简单计算。
难点：焦耳定律和家庭电热器的简单计算。
三、教学过程
课前学习：利用微课进行本节课的重点内容的学习：
1、利用网络上传微课视频，让学生能够提前学习要点，知道实验设计中重点以及实验过程中的重要步骤及方法。
2、学生完成《进阶练习》，并在课前反馈给教师，进行针对性备课。
学习新课
?
利用交流讨论方式，交流课前学习成果，重点强调学习过程中学生错误较多的内容。
交流讨论1：
?
我们是通过哪些现象得到电流的通过导体产生热量的多少与什么因素有关的？
观察视频现象1:
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
观察视频现象2:
当电流增大到一定时，保险丝熔断了
焦耳定律的学习
（1）猜想
电流通过导体时会产生热量，产生的热量有时多，有时少，同学猜想一下，导体产生的热量与哪些因素有关？即电热与那些因素有关
（2）设计实验（实验使用什么方法）
交流讨论2：
课前学习中的实验操作中，您还有哪些疑问？
实验器材是怎么样显示热量产生多少的？
实验中怎么样控制两个电阻电流相同的？
实验中是怎样控制两个相同电阻电流不想同的？
（3）学生实验
（4）学生分析数据、得出结论
（5）介绍英国物理学家焦耳通过大量实验，总结出焦耳定律
学生活动如下：1．学生猜想：
2．学生小组讨论、思考。学生代表回答。
3．学生分组实验
4．学生代表实验总结
交流讨论3：你的困惑
你在学习本节课内容时，你有哪些困惑的地方？
如果电流只是通过象定值电阻这样的纯电阻导体，则我们还可以用电功公式结合欧姆定律推出欧姆定律，也可得到几个使用的计算电热的公式。
对于纯电阻电路，电流做的功全部用来产生热量即Q=W,此时：
∵W=UIt，根据欧姆定律U=IR，
∴Q=W=UIt=I2Rt。Q=I2Rt=U2/R?t。
交流讨论4：
生活中哪些现象可以用所学的焦耳定律的内容解释？
交流讨论5：电流热效应的应用
电流热效应的应用很广泛，你能举出例子吗？
热的利用：⒈电热器原理：
同学们见到哪些利用电热工作的电热器？学生回答时，教师出示相关的电热器，指出：这些电热器是利用电流的热效应即利用电热进行加热的设备。
⒉电热器的主要组成部分：
拿出一个废旧的“热得快”让学生观察，并注意管中的电阻丝。指出：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。
⒊电热器的优点：
生活中到处可见电热器。电热器为什么能够被人们广泛使用？引导学生回答。
⒋常见的电热器
让学生看书后学生讲述：常见的电热器有电热油汀，电暖器、热得快、电水壶、电炉、电褥、电烘箱、电热孵卵器、引发炸药的电热装置等。指出：各种电热器的构造和用途虽然不同，但原理都是一样的。
交流讨论6：电流热效应的防止
电流热效应的防止的例子也很广泛，你能举出例子吗？
防止电热的危害
电热有没有危害呢？
学生：观察、列例、听讲、分析思考分析、交流、发表意见听老师讲、同时会有思索
举例并观察电烙铁、电烫斗、电饭锅、电烤炉等
四、
课堂练习，巩固提高
交流收获
下面我们来看几个题目，同学们可以比一下谁计算得又规范又准确。例题如下：
例1：一只“220V
45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？
例2：电线和灯串联，为什么灯丝热到2500℃左右，而连接导线不怎么热？
学生：学生训练练习
进阶练习专项点拨：
进阶练习:
A组：(必做)1.
导线相互连接的位置往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾．电流通过电灯，电灯会发热；电流通过电褥子，电褥子会发热；通电时间长了，连接用电器的导线也会发热．这些现象都
是把______转化为______，这种现象叫_______．据此现象，人们制成了______。
2.
将一台“220V　100W”的电风扇、一个“220V　100W”的充电器、一把“220V　100W”的电烙铁分别接到220V的电源上，在
相同时间内，通电后产生热量最多的是（　　　
）其中（
）是电热器？
A、电烙铁　
B、充电器　
C、电风扇
D、一样多
3．长度和横截面积都
相同的铁丝、铝丝和铜丝各一根串联在电路里，通电一段时间后
产生的热量最多。
4．在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物
理量是（
）
A.过它们的电流和加在两端的电压
B．通过它们的电流和它们的电阻
C．通过它们的电流和通电时间
D．通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
B组：1.
把两全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源
上，它们在时间
t内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为Q2，则（
）
A、
Q1∶Q2＝1∶4　
B、Q1∶Q2＝4∶1　
C、Q1∶Q2＝1∶2
D、Q1∶Q2＝2∶1
2.为了使电热器的功率变为原来的一半，下列办法中正确的是（
）
A、保持电压不变，电阻变为原来的一半；
B、保持电阻不变，电压变为原来的一半；
C、电压和电阻都变为原来的一半；
D、使电压变为原来的1/4，电阻变为原来的一半
C组：思考：额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
完成PPT上面的练习题
五、板书设计
1、
焦耳定律
Q=I2Rt
二、
电热
1、电热的利用
：
2、防止电热的危害
六、课后反思
1、本节课的课堂实验器材和学生使用器材不相同，在一定程度上导致学生的课前学习效果不理想，以后教学必须避免
2、研究焦耳定律的演示实验可以把两次实验同时进行。闭合开关后，让学生同时观察三个瓶里玻璃管中温度计或煤油液面升高的情况(在课前就把实验电路连好)，这样，可以把更多的时间花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上。
3、Q=W只对纯电阻电路(如灯泡、电炉等)适用，对非纯电阻电路(如含电动机的电路)不适用，这一点尽量设计用实验让学生理解。

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