电与热

《电与热》教学设计

教学目标

知识目标

知道电流的热效应。

会进行电热的计算,知道焦耳定律。

知道利用和防止电热的场合和方法。

能力目标

通过实验和理论探究知道电流的热效应跟电压、电流、电阻、通电时间的大小关系。德育目标

通过电热的利用和防止知识的学习，认识科学是有用的，并学会辩证地看问题。

通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识。

教学重点电与热的关系

教学难点电热与电压、电流、电阻、通电时间的关系。

教学方法实验与理论推导结合的探究方法

教具准备电脑平台、电炉丝、开关、电源、导线，焦耳定律的实验器材，40W和60W的白炽灯泡各一个。

教学过程设计

（第一课时）

情景引入:

观察一段电炉丝接在照明电路中.

提问:1.电流流过电炉丝时,电能转化为了什么能?

2.为什么电炉丝热得发红,而与相连的导线却不怎么热呢?

二、新课：

1、电流的热效应：电能转化成热能的现象。

2、提出问题：电流的热效应到底跟哪些因素有关系？

3、猜想假设:学生猜想……教师分析……

老师：想搞清楚这个问题，我们得搞清楚电热与哪些因素有关？是什么样的关系？请同学们猜想一下：

(学生可能的猜想)

学生1：与电压的大小有关，电压越大，电热越多。因为给小灯泡加的电压越大，小灯泡越亮。

学生2：与电流的大小有关，电流越大，电热越多。增大电压就是增大电流，所以电流越大，电热越多。

学生3：与电阻丝的电阻有关，电阻越大，电热越多。因为刚才那个实验中，电阻丝的电阻比导线大，发热就多些。

学生4：学生3说得不对。我觉得电热与电阻丝的电阻有关，但是应该是电阻越小，电热越多。因为100W的电灯泡比15W的亮，而100W的灯泡电阻小些。

学生5：与通过时间有关，通过时间越长，电热越多。

老师：同学们说得都很有道理，其中学生3和学生4的猜想刚好相反。那么他们到底谁说的对呢？这样吧,支持学生3的同学都坐到左边来,支持学生4的学生都坐到右边.

老师：同学们,实践是检验真理的唯一标准.你们能不能自己设计实验,用实验的数据来证明自己的猜想是正确的呢?

4、设计实验：

(分小组讨论实验方案,老师到组辅导,大屏幕展示方案与收集数据的表格)

实验一：把2欧和4欧的电阻丝串联，并把它们都浸在等质量的煤油中，观察温度计读数的变化，当然2欧电阻丝使煤油温度升高5℃时，4欧电阻丝使煤油上升多高的温度？这说明了什么问题？

实验二：把2欧和4欧的电阻丝并联，并把它们都浸在等质量的煤油中，观察温度计读数的变化，当然2欧电阻丝使煤油温度升高5℃时，4欧电阻丝使煤油上升多高的温度？这说明了什么问题？

5、进行实验：

6、分析论证:(由学生得出）为什么会有两种截然不同的结果？

实验一：两电阻串联，则有电流和通电时间相同的条件。

实验二：两电阻并联，则有电压和通电时间相同的条件。

理论推导:（由学生讨论得出，老师帮助修改）

实验一：Q=W=Pt=UIt=I2Rt,由于电流大小和通电时间都相同，所以电阻大的放出的热多。

实验二：Q=W=Pt=UIt=U2/Rt,由于电压和通电时间都相同，所以电阻小时放出的热多。

7、老师小结：

a.电流通过导体产生的热与电压，电流，电阻和通电时间都有关系。

b.当电压和通电时间一定时，电热与电阻成反比；当电流与通过时间一定时，电热与电阻成正比。

c.电和热的关系式：Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt.

8、小实验：把40W和60W的灯泡串联起来，观察哪个灯泡亮。要求学生说一说为什么。

9、焦耳定律

学生阅读课本焦耳定律及焦耳生平简介。

老师问：a. 为什么当年焦耳不用理论推导而是花了大量的时间做实验来研究焦耳定律呢？

（学生可能想到当时还没有欧姆定律,可以提示学生看课本牛顿的生平简介,排除这一可能性.

学生不会时，则老师作答:焦耳那个时代,科学家们还不清楚Q=W.当时科学家们还没有发现能量守恒定律,焦耳发现焦耳定律后,人们才明白电流通过导体做了多少功就有多少电能转化为热能.并把热能和电能的单位统一为焦耳.)

b. 为什么焦耳定律不用Q=Pt,Q=UIt,Q=U2/Rt?

（学生不会时，则老师作答:

科学家发现:对电动机等用电器,电流做功并不是把电能都转化热能,即:Q

投影：焦耳定律在物理学中的重大意义：⑴、焦耳通过四十年的艰辛努力,终于得出电与热之间的关系式,使后人明白Q=W,为能量守恒定律的发现做出了重大的贡献. ⑵、焦耳定律的表达式Q=I2Rt,不仅适用于Q=W的电路,同时也适用于Q

大屏幕显示：焦耳定律的重要性。

学生齐读焦耳定律。

10、现在我们来回答：为什么电炉丝热得发红,而与相连的导线却不怎么热呢?（学生回答，可由老师提示。）

11、电热的利用（观看教参录像）

老师：同学们在录像中了解了电热的应用和电热的危害,老师这里还有一些有趣的电热的应用的例子，请看大屏幕。

投影：塑料杯封口机；电热手套；电热鞋垫；电热干鞋器；湿擦式电热无尘黑板……

老师：这种无尘黑板是由我们沙市区的一位老师发明的，获得了国家专利，已经在沙市开发区进行批量生产了。这种黑板用湿擦的方式使擦黑板时没有粉笔灰的飞扬。请问同学们，它利用电热做什么呢？

学生：利用电热使黑板上的水份迅速变干。

老师：回答得非常好。这是一种实用新型的发明专利，原理很简单，但却有意想不到的效果。同学们能不能也来一个发明创造呢？这是今天的一个课后作业。

12、电热的危害与防止（观看教参录像）

三、布置课外作业：

1、提出一个电热应用的创意，要求实用新颖。

2、动手动脑学物理1、2。

（第二课时）

1、复习电流的热效应和电热的计算公式及焦耳定律的表达式。

2、习题讲解，学生练习电热的计算，选择适当的公式。

补充一个关于电动机的发热的计算，加强学生对焦耳定律的重要性的认识。

板书设计:

第八章第四节电和热