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中學(xué)化學(xué)講義:《焦耳定理》

2023-09-08 22:11:43信息公告66

【#講義#編者按】教學(xué)可以聯(lián)系生活實際、利用教學(xué)輔助設(shè)備來創(chuàng)設(shè)情景,讓中學(xué)生自己創(chuàng)設(shè)情景,也可以通過對比創(chuàng)設(shè)情景。“良好的開端是成功的一半”,教案是迸發(fā)中學(xué)生興趣并給一堂課確定基調(diào)的話,要恰到用處,方式開朗,吸引人,俘獲人,讓聽課者回味無窮。下邊是?無憂考網(wǎng)整理分享的中學(xué)化學(xué)講義:《焦耳定理》,歡迎閱讀與借鑒。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

高中化學(xué)講義篇一:《焦耳定理》jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一、教學(xué)目標:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、知識和技能目標:曉得電壓的熱效應(yīng),理解焦耳定理的內(nèi)容、公式及其運用,曉得電熱器的原理及構(gòu)造。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、過程與方式目標:要求中學(xué)生能從感知事物→提出問題→自己設(shè)計→動手動腦探究科學(xué)規(guī)律中感受科學(xué)研究的方式,學(xué)會科學(xué)探究、知識遷移的方式,培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)研究的能力。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、情感心態(tài)與價值觀目標:迸發(fā)和培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新的思想和精神,培養(yǎng)中學(xué)生的辨證唯心主義精神,滲透實事求是和科學(xué)獻身教育,激勵中學(xué)生努力學(xué)習(xí)。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

二、教學(xué)重點與難點jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

怎樣引導(dǎo)中學(xué)生進行科學(xué)探究;怎樣使中學(xué)生在科學(xué)探究中把握科學(xué)研究的方式,培養(yǎng)科學(xué)研究的能力。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

三、教法與學(xué)法jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

將中學(xué)生分組,以小組為單位進行班主任引導(dǎo)下的科學(xué)探究,強化組內(nèi)同事間的合作、討論和交流,強化師生間互相反饋,以問題和小組交流貫串教學(xué)的一直,不斷提出新問題,不斷解決新問題。開學(xué)時就將中學(xué)生4人一組分組,分組時男女生分開后,自由組合,以便討論與交流,隨著學(xué)習(xí)的深入,可適當調(diào)整小組成員,每位組起碼有一個好的朋友能起到小老師的作用,率領(lǐng)小組朋友舉辦自主式學(xué)習(xí)。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

四、教具與學(xué)具jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生用:鐵架臺、學(xué)生電源、大號試管和體溫計各三支、導(dǎo)線若干、量筒、煤油、電阻絲(5、10、10歐各一根,班主任課前用電爐絲截取并焊好導(dǎo)線)。每小組一套。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任用:與中學(xué)生的基本相同,氣溫計改用數(shù)字的,另加各類電熱器(電爐、電飯鍋、白熾燈、電吊扇等)、多媒體教案及教學(xué)平臺。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

五、探究實驗jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

研究通濁度體形成的熱量跟電壓、電阻和時間的關(guān)系。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

六、教學(xué)活動實錄(部份):jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(一)導(dǎo)出新課jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:(班主任出示電飯煲,白熾燈、電電扇)這幾種家電各有哪些功能?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:做飯、照明、吹風(fēng)。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:這種家電其實功能不同,有沒有共同點?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(中學(xué)生小組討論,請三位朋友上來各拿一個家電,同時通電實驗1分鐘,并請她們觸摸家電和風(fēng)扇的電動機部份)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(凡班主任提出問題,班主任留有一定的時間,讓中學(xué)生同桌或三人小組討論)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:它們工作時就會發(fā)熱。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:對!電壓通過任何家電或?qū)w,家電和導(dǎo)體就會發(fā)熱,這些現(xiàn)象叫電壓熱效應(yīng)。(班主任jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

板書:電壓熱效應(yīng))jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:這些現(xiàn)象中能量是如何轉(zhuǎn)化的?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(班主任板書:電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:它們形成的熱量有哪些不同?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:(中學(xué)生討論后)它們形成的熱量有多有少。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(在中學(xué)生心中自然形成了“產(chǎn)生熱量有多少?”這個問題。)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】根據(jù)中學(xué)生的日常生活創(chuàng)設(shè)問題情境,提出問題,構(gòu)建問題期盼,能有效地迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)的動機。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(二)科學(xué)探究焦耳定理:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:既然電壓通過用家電形成的熱量不同,朋友們會想到哪些問題?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(中學(xué)生議論紛紛,舉手發(fā)言,班主任引導(dǎo))jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:電壓通過導(dǎo)體形成的熱量與哪些誘因有關(guān)?(中學(xué)生自己提出問題)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:大家認為與哪些誘因有關(guān)?(引導(dǎo)中學(xué)生去猜測)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(中學(xué)生議論紛紛,舉手發(fā)言,班主任引導(dǎo))jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:可能與電流、電流、電阻、時間或其它等等誘因有關(guān)。(中學(xué)生推測)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:朋友們討論很熱烈!推測對不對呢?(引導(dǎo)中學(xué)生步入實驗研究)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:我們用實驗來驗證!(通過平常的教學(xué),中學(xué)生都明白:實踐是檢驗真理的標準,任何問題都要由實驗事實來衡量)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】各種研究問題和教學(xué)活動都是由中學(xué)生自己提出來的,而不是班主任強加的,充分彰顯中學(xué)生的主體作用,中學(xué)生飽含興趣和動力去解決自己發(fā)覺的問題。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:好!下邊就請大家以小組為單位設(shè)計實驗方案(中學(xué)生設(shè)計實驗)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(中學(xué)生小組討論,討論時間可以長一點)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】教師開始不要給任何提示,以免束縛了中學(xué)生的思維,讓中學(xué)生放開思維去思索,培養(yǎng)中學(xué)生開放型思維能力。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:那個小組匯報一下大家設(shè)計的實驗方案?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(中學(xué)生七嘴八舌,但真能設(shè)計完整方案的不多,此時須要班主任的引導(dǎo))jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:大家談?wù)勛鲞@個實驗首先要解決一些哪些問題?(班主任引導(dǎo)中學(xué)生怎樣進行實驗設(shè)計)生:熱量的多少怎樣用實驗展示下來?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:怎樣用實驗來驗證熱量與電壓、電阻、時間的關(guān)系。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:用哪些樣的電路去實驗。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:你們想想在上面的學(xué)習(xí)中有沒有可以彰顯熱量多少的辦法?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:(中學(xué)生討論并發(fā)言)有熱脹冷縮比較熱量法,測溫度比較熱量法等等。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:請××同學(xué)聊聊大家的方式。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:我們借助熱脹冷縮的辦法:找兩個相同的燒杯??jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:挺好!由于要進行比較,一定要條件相同,所以要用相同的燒杯??其他小組還有哪些方式?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】滲透科學(xué)的比較方式:條件相同。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:可以將上述燒杯中的空氣膨脹換成液體(水或煤油)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:也挺好!測溫度比較熱量法呢?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:可以直接用體溫計去檢測下降的氣溫,質(zhì)量相等的煤油氣溫升高越多,放熱越多??師:××同學(xué)說得挺好!只是上述前幾種方式是定性討論方式,只能說明多少關(guān)系,最后這些方式是從定量的角度去考慮的焦耳定律計算工具,我們明天就采用他說的這些實驗方式,好嗎?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】滲透教學(xué)民主的觀念。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:如今再來看看怎么用實驗來驗證熱量與電壓、電阻、時間的關(guān)系。你們想想:在上面的學(xué)習(xí)中,常常學(xué)到某個數(shù)學(xué)量由幾個數(shù)學(xué)量決定,當討論它與其中一個量的關(guān)系時,要使另外的量相同或不變。這是哪些方式?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:這是控制變量法。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】再次滲透科學(xué)的比較方式和控制變量法:條件相同。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:因而我們可以將上述問題分解成三個問題來研究?分解成哪三個問題?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:熱量與電壓,熱量與內(nèi)阻,熱量與時間三個關(guān)系問題。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:怎樣用實驗研究熱量與內(nèi)阻的關(guān)系?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:將兩個不同的內(nèi)阻通以相同的電壓(可以串聯(lián)),比較兩個內(nèi)阻在相同的時間里形成的熱量。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:怎樣用實驗研究熱量與電壓的關(guān)系?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生;將兩個相同的內(nèi)阻通以不同的電壓(可以并聯(lián)),比較兩個內(nèi)阻在相同的時間里形成的熱量。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:怎樣用實驗研究熱量與時間的關(guān)系?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:選擇任意一個內(nèi)阻,不斷通電,觀察氣溫是否隨通電時間不斷下降。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:綜合你們的意見,我們要做三次實驗,花的時間太長。為了節(jié)約實驗時間,能夠?qū)⑸鲜鋈螌嶒灪喜橐淮螌嶒灒靠茨莻€小組最先設(shè)計好實驗電路。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(中學(xué)生小組討論,畫出初步的實驗電路圖,不一定每位小組都對,班主任用投影儀展示某組設(shè)計的實驗電路圖,并請該組代表述說設(shè)計思路)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(用多媒體教學(xué)平臺展示探究過程中的問題流程圖,如下圖所示。班主任結(jié)合該圖,小結(jié)一下朋友們設(shè)計實驗的過程,并統(tǒng)一認識和建立實驗電路)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】通過上述引導(dǎo)和展示圖例,教會中學(xué)生學(xué)會分解問題和合并問題,學(xué)會逐漸解決問題的方式焦耳定律計算工具,提升解決問題的能力。另外也倡導(dǎo)了開放性思維、多種解決方案。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

焦耳定律相關(guān)計算題_焦耳定律計算工具_焦耳定律導(dǎo)出公式jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:請朋友們根據(jù)上述我們設(shè)計的實驗方案開始實驗。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

說明:中學(xué)生以小組為單位進行實驗操作并記錄有關(guān)實驗數(shù)據(jù),班主任隨時指導(dǎo)實驗。(進行實驗)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實驗記錄:煤油的初溫:T0=____。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

煤油的末溫:T1=____,T2=____,T3=____(三個末溫應(yīng)為同時的體溫)。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(班主任巡視各個小組,有選擇地將某個小組的實驗數(shù)據(jù)用投影儀展示下來,并請該組朋友將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成下表內(nèi)容)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:其它小組實驗數(shù)據(jù)似乎與這不同,但都與這個數(shù)據(jù)差不多,可以看出其中的規(guī)律。那個朋友說一下,你從這數(shù)據(jù)中看出了哪些?(數(shù)據(jù)剖析,歸納總結(jié))jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:(中學(xué)生可能說不確切,但大體的意思肯定能說得下來)。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:××同學(xué)發(fā)覺了一個規(guī)律,我們不妨把這個規(guī)律稱為××定律。你們鼓掌恭賀他。雖然這個定理早在好多年前,化學(xué)學(xué)家焦耳就是根據(jù)剛剛你們的研究方式,實驗研究了好多年才得出的,因而這個定理也叫焦耳定理。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(班主任用教學(xué)平臺投影焦耳定理的內(nèi)容、公式、單位等)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

說明:在現(xiàn)實學(xué)校實驗條件下,該實驗才能得出較確切的數(shù)目關(guān)系。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】開展成功與激勵教育,另外指出了我們的研究方式與化學(xué)學(xué)家進行科學(xué)研究的方式一樣,潛意識地使中學(xué)生認同科學(xué)探究的技巧。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:有的同學(xué)會問:我們一節(jié)課才能把這個規(guī)律研究下來,而焦耳要用很多年才會研究下來,是不是他有點問題?這兒面有幾個方面的問題:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第一:那時的實驗條件不夠好;jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第二:缺乏必要的指導(dǎo)老師,由于在他之前沒有任何人研究和曉得這個問題;jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第三:缺乏與其他科學(xué)家的合作與交流,基本上是一個人關(guān)門在家研究,要走好多彎路。而我們有老師指導(dǎo)和小組交流合作,集體的智慧是無窮的;jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第四:很重要的一點就是實驗要精確,實驗數(shù)據(jù)沒有哪些偏差,偏差大了就得重新做,不然就不叫規(guī)律了。焦耳就是在實驗條件狹小的情況下,重復(fù)實驗了幾千次,直到實驗很精確了才得出了焦耳定理。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:請問大家那個小組的實驗沒有哪些偏差?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:有較大偏差。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】通過測光耳的故事介紹,對中學(xué)生進行科學(xué)精神和實事求是精神的教育,并培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)獻身精神,激勵中學(xué)生勤勞學(xué)習(xí)。同時也告訴了中學(xué)生在科學(xué)研究中合作與交流的重要,還為下邊的評估作了鋪墊。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:能不能找一找偏差的緣由和改進的辦法?(對實驗探究的評估)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:(中學(xué)生討論后發(fā)言)有熱量的散失,試管外邊包隔熱材料。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:有可能這內(nèi)阻絲的內(nèi)阻不確切,可換用電阻確切的內(nèi)阻絲。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:體溫計讀數(shù)不同時,盡量同時讀數(shù)。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:三支試管中的煤油質(zhì)量有偏差,用天平確切檢測。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:體溫計本身不標準,應(yīng)事先選擇標準的三個氣溫計。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

生:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師:朋友們剖析得挺好!從這兒也可以告訴我們之后進行科學(xué)實驗研究時,除了要做好偏差剖析,更應(yīng)當在設(shè)計實驗和實驗操作中時刻考慮到如何能夠減少實驗偏差,這樣就能更好地得出規(guī)律下來。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】評估過程也是對中學(xué)生進行思維訓(xùn)練的過程,同時也使中學(xué)生認識到評估的重要性。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(三)自學(xué)訓(xùn)練jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生自己閱讀課本上的例題,借以訓(xùn)練中學(xué)生的自學(xué)能力。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】該例題不難,課本上解題過程很清楚,中學(xué)生自己看得懂。中學(xué)生自己能學(xué)的東西要放手讓中學(xué)生自己去獲取,沒有必要加進班主任這中學(xué)間環(huán)節(jié),漸漸培養(yǎng)中學(xué)生的自己學(xué)習(xí)的能力。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(四)交流與思索jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用投影儀將下邊問題投影下來,請朋友們相互交流想法。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、焦耳定理中有這樣一句話:“電流通過導(dǎo)體形成的熱量??跟導(dǎo)體的阻值成反比??”,小李想:假如要電爐在一定時間里多放出熱量,應(yīng)該減小內(nèi)阻絲的內(nèi)阻。他的看法對嗎?為何?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、電吊扇通電會發(fā)熱,這種熱量是人們希望得到的嗎?電吊扇的能量轉(zhuǎn)化方式如何?能夠想點辦法降低電吊扇的能量散失?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】第一題是檢測中學(xué)生測光耳定理和科學(xué)比較方式的理解,第二題是回應(yīng)開頭,而且讓中學(xué)生思索電熱與電功的區(qū)別。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(五)小結(jié)及布置作業(yè)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用投影儀將教學(xué)流程圖投射下來,結(jié)合該圖重點小結(jié)一下上述科學(xué)探究的步驟和技巧。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】每節(jié)課都這樣,朋友們就漸漸把握了科學(xué)探究的步驟和技巧,潛移默化地學(xué)會了科學(xué)探究。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

布置作業(yè):將上述思索題作為作業(yè),做在作業(yè)本上,待老師閱后保存在自己的學(xué)習(xí)檔案袋里。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【點評】學(xué)生的作業(yè)不能總是算過來算過去,常常給中學(xué)生布置一些文字型和開放型作業(yè)可以更全面推動中學(xué)生的發(fā)展。同時,借助所學(xué)的科學(xué)知識與社會、生活相聯(lián)系,用科學(xué)知識去解釋現(xiàn)象,在日常生活中找到所學(xué)知識的應(yīng)用,培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新意識。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

高中化學(xué)講義篇二:《焦耳定理》jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一、教材剖析jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

焦耳定理是重要的數(shù)學(xué)定理,它是能量守恒定理在電能和熱能轉(zhuǎn)換中的彰顯,本節(jié)在熱學(xué)中是重要的概念之一。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

二、教學(xué)目標jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(一)知識與技能jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、理解電功的概念,曉得電功是指電場力對自由電荷所做的功,理解電功的公式,能進行有關(guān)的估算。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、理解電功率的概念和公式,能進行有關(guān)的估算。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(二)過程與技巧jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

通過推論電功的估算公式和焦耳定理,培養(yǎng)中學(xué)生的剖析、推理能力。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(三)情感、態(tài)度與價值觀jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

通過電能與其他方式能量的轉(zhuǎn)化和守恒,進一步滲透辨證唯心主義觀點的教育。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

三、教學(xué)重點難點jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【教學(xué)重點】電功、電功率的概念、公式;焦耳定理、電熱功率的概念、公式。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【教學(xué)難點】電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

四、學(xué)情剖析jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生學(xué)好這節(jié)知識是十分必要的,jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A.重點:理解電功和電功率和焦耳定理。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

B.難點:幫助中學(xué)生認識電壓做功和電壓通過導(dǎo)體形成熱量之間的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)的教學(xué)難點,避免中學(xué)生亂套用公式。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

C.關(guān)鍵:本節(jié)的教學(xué)關(guān)鍵是做好通濁度體放出的熱量與什么誘因有關(guān)的實驗。在得出了焦耳定理之后介紹焦耳定理公式及其在生活、生產(chǎn)上的應(yīng)用jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

五、教學(xué)方式jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

等效法、類比法、比較法、實驗法jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

六、課前打算jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

燈泡(36V,18W)、電壓表、電流表、電源、滑動變阻器、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀、投影片、玩具小馬達jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

七、課時安排jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

八、教學(xué)過程jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(一)預(yù)習(xí)檢測、總結(jié)疑問jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(二)情境引入、展示目標jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:用家電通電后,可以將電能轉(zhuǎn)化成其他方式的能量,請朋友們列出生活中常用的用家電,并說明其能量的轉(zhuǎn)化情況。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)電燈把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能;jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)電爐把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)電動機把電能轉(zhuǎn)化成機械能;jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(4)電解槽把電能轉(zhuǎn)化成物理能。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:用家電把電能轉(zhuǎn)化成其他方式能的過程,就是電壓做功的過程。電壓做功的多少及電壓做功的快慢與什么誘因有關(guān)呢?本節(jié)課我們學(xué)習(xí)關(guān)于電功和電功率的知識。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(三)合作探究、精講點播jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

焦耳定律計算工具_焦耳定律導(dǎo)出公式_焦耳定律相關(guān)計算題jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、電功和電功率jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:請朋友們思索下述問題jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)電場力的功的定義式是哪些?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)電壓的定義式是哪些?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)電場力的功的定義式W=qUjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)電壓的定義式I=qtjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:投影教材圖2.5-1(如圖所示)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

如圖所示,一段電路兩端的電流為U,因為這段電路兩端有電勢差,電路中就有電場存在,電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向聯(lián)通,產(chǎn)生電壓I,在時間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:在時間t內(nèi),通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:這相當于在時間t內(nèi)將這種電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個過程中,電場力做了多少功?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:在這一過程中,電場力做的功W=qU=IUtjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:在這段電路中電場力所做的功,也就是一般所說的電壓所做的功,簡稱電功。電功:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)定義:在一段電路中電場力所做的功,就是電壓所做的功,簡稱電功.jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)定義式:W=UITjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:電功的定義式用語言怎么敘述?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:電壓在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電流U,電路中的電壓I和通電時間t兩者的乘積。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:請朋友們說出電功的單位有什么?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)在國際單位制中,電功的單位是焦耳,簡稱焦,符號是J.jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)電功的常用單位有:千瓦時,也稱“度”,符號是kW?h.jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:1kW?h的化學(xué)意義是哪些?1kW?h等于多少焦?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:1kW?h表示功率為1kW的用家電正常工作1h所消耗的電能。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1kW?h=1000W×3600s=3.6×106JjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

說明:使用電功的定義式估算時,要注意電流U的單位用V,電壓I的單位用A,通電時間t的單位用s,求出的電功W的單位就是J。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:在相同的時間里,電壓通過不同用家電所做的功通常不同。比如,在相同時間里,jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓通過電力機車的電動機所做的功要明顯小于通過電吊扇的電動機所做的功。電壓做功除了有多少,但是還有快慢,為了描述電壓做功的快慢,引入電功率的概念。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)定義:單位時間內(nèi)電壓所做的功稱作電功率。用P表示電功率。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)定義式:P=W=IUtjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)單位:瓦(W)、千瓦(kW)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

[說明]電壓做功的“快慢”與電壓做功的“多少”不同。電壓做功快,但做功不一定多;電壓做功慢,但做功不一定少。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:在熱學(xué)中我們講功率時有平均功率和瞬時功率之分,電功率有無平均功率和瞬時功率之分呢?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生分組討論。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師生共同總結(jié):jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)借助P=W估算出的功率是時間t內(nèi)的平均功率。tjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)借助P=IU估算時,若U是某一時刻的電流,I是這一時刻的電壓,則P=IU就是該時刻的瞬時功率。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:為何課本沒提這一點呢?jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生討論,班主任啟發(fā)、引導(dǎo):jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這一章我們研究的是恒定電壓,用家電的構(gòu)造一定,通過的電壓為恒定電壓,則用家電兩端的電流必是定值,所以U和I的乘積P不隨時間變化,也就是說瞬時功率與平均功率總是相等的,故沒有必要分哪些平均功率和瞬時功率了。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

[說明]借助電功率的公式P=IU估算時,電流U的單位用V,電壓I的單位用A,電功率P的單位就是W。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、焦耳定理jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任:電壓做功,消耗的是電能。電能轉(zhuǎn)化為何方式的能與電路中的熱學(xué)器件有關(guān)。在純內(nèi)阻器件中電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,于是導(dǎo)體發(fā)熱。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

設(shè)在一段電路中只有純內(nèi)阻器件,其阻值為R,通過的電壓為I,試估算在時間t內(nèi)電壓通過此內(nèi)阻形成的熱量Q。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:求解形成的熱量Q。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

解:據(jù)歐姆定理加在內(nèi)阻器件兩端的電流U=IRjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在時間t內(nèi)電場力對內(nèi)阻器件所做的功為W=IUt=I2RtjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

因為電路中只有純內(nèi)阻器件,故電壓所做的功W等于電熱Q。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

形成的熱量為jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

Q=I2RtjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任強調(diào):這個關(guān)系最初是化學(xué)學(xué)家焦耳用實驗得到的,叫焦耳定理,朋友們在小學(xué)早已學(xué)過了。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生活動:總結(jié)熱功率的定義、定義式及單位。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

熱功率:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)定義:單位時間內(nèi)發(fā)熱的功率稱作熱功率。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)定義式:P熱=Q2=IRtjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)單位:瓦(W)jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

[演示實驗]研究電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(投影)實驗電路圖和實驗內(nèi)容:jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

取一個玩具小馬達,其電阻R=1.0Ω,把它接在如圖所示的電路中。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)先壓住電動機軸,閉合電鍵,馬達不轉(zhuǎn)。調(diào)整滑動變阻器的電阻,使電流表的示數(shù)為0.50V,記下電壓表的示數(shù),算出小馬達消耗的電功率和熱功率,并加以比較。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)再握住夾子,使小馬達轉(zhuǎn)動,調(diào)整滑動變阻器的電阻,使電流表的示數(shù)為2.0V(此電流為小馬達的額定電流),記下電壓表的示數(shù),算出小馬達消耗的電功率和熱功率,并加以比較。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

[實驗結(jié)果]jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)馬達不轉(zhuǎn)時,U=0.50V,I=0.50A,jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P電=UI=0.50×0.50、W=0.25WjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P熱=I2R=0.502×1.0、W=0.25WjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P電=P熱jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)馬達轉(zhuǎn)動時,U=2.0V,I=0.40A,jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P電=UI=2.0×0.40、W=0.80WjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P熱=I2R=0.402×1.0W=0.16WjKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P電>P熱jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中學(xué)生:分組討論上述實驗結(jié)果,總結(jié)電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

師生共同活動:總結(jié):jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)電功率與熱功率的區(qū)別jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電流U和通過的電壓I的乘積。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率,決定于通過這段電路的電壓的平方I2和內(nèi)阻R的乘積。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)電功率與熱功率的聯(lián)系jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

若在電路中只有內(nèi)阻器件時,電功率與熱功率數(shù)值相等。即P熱=P電jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

班主任強調(diào):上述實驗中,馬達不轉(zhuǎn)時,小馬達就相當于純內(nèi)阻。若電路中有電動機或電解槽時,電路消耗的電功率絕大部份轉(zhuǎn)化為機械能或物理能。jKz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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