§11.1从闪电谈起
教学目标
(1)通过大量事例认识电与我们生活的密切联系。
(2)知道电荷有两种及电荷间的相互作用规律。
(3)通过实验探究,领会物体带电的概念。
(4)认识验电器的工作原理及如何检验物体是否带电。
(5)了解电现象的应用与防护
教学重点
摩擦起电及摩擦起电的实质,电荷间的相互作用规律,验电器的原理
教学难点
摩擦起电的实质,认识验电器的工作原理及如何检验物体是否带电。
教学过程
采用提问的形式:电是什么?看过闪电吗?知道闪电是怎样形成的吗?小学课本里学过电荷有几种?它们之间的规律是怎样的呢?学生踊跃回答,老师做些补充:电是物质中存在的一种能,人们利用它来使电灯发光机械转动等,闪电是阴雨天气中云层间的放电现象。电荷是构成物质的许多基本粒子所带的电,习惯上把物体所带的电叫电荷。
一、摩擦起电
1、使不带电的物体获得电的过程叫起电,起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电
2、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程叫摩擦起电。这时物体带静电。相互摩擦的两种不同的物体带的是异种电荷,其中一种是正电荷,另一种是负电荷,自然界中只存在这两种电荷。
正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒所带的电荷叫正电荷,凡是与玻璃棒所带电性相同的物体所带的电都是正电荷。
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶棒所带的电荷叫负电荷,凡是与橡胶棒所带电性相同的物体所带的电都是负电荷。
那么丝绸带什么电?毛皮带什么电?同学回答。
3、带电体的性质:能够吸引轻小的物体。如用圆珠笔笔杆或用塑料梳与头发摩擦后靠近小纸屑,小纸屑被吸引。
4、摩擦起电的实质:并不是创造了电荷,而是依靠摩擦使电子从一个物体转移到另
一个物体上。物体失去电子带上了正电,物体得到电子带上了等量的负电。问学生:为什
么用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶带负电荷?学
生回答后,老师补充:玻璃棒与丝绸摩擦,由于构成玻璃棒的原子对其电子的束缚比较弱,
摩擦时玻璃棒上的一些电子就易转移到丝绸上,这样玻璃棒因失去电子而带正点,丝绸因得到电子而带上负电。但它们所带的电荷是相等的。用同样的方法可以解释毛皮和橡胶棒摩擦
起电的过程。5、摩擦起电注意事项:摩擦起电只有在干燥的环境下才容易发生。潮湿、
手上有汗无法完成静电实验。
三、验电器1、验电器的作用:实验室里总是用验电器来检验物体是否带电。
2、验电器的构造如图11-1-2所示:由金属球、绝缘塞、金属杆、金属箔片组成。
3、验电器是怎样工作的呢?
让一物体与验电器的金属球接触,如果验电器的两金属箔片张开一定角度,则说明物体带电.当一带正电的物体接触验电器时,验电器就带上了正电荷,而使两金属箔片张开一定角度(电子从验电器转移到了物体);当一带负电的物体接触验电器时,验电器就带上了负电荷,而使两金属箔片张开一定角度(电子由带电体转移到验电器上)如11-1-3所示
4、验电器的原理:同种电荷相互排斥。
带电体带电多少不同,验电器的两金属箔张开的角度就不同,因此可用验电器来粗略比较物体带电的多少.
思维拓展:将带电体与验电器的金属球接触时,会使验电器带上与带电体性质相同的电荷,这种使物体带电的方法叫接触带电.如果此时用一个与验电器带等量异种电荷的带电体接触该验电器的金属球时,原先张开的金属箔就会闭合。这种现象叫做电的中和.
四、电现象的应用和防护
与电有关的现象解释
应用:静电喷涂给物质微粒带上电以后,带电微粒就能在异种电荷的吸引下定向运动,绘喷出的雾状油漆带上电,让它飞向带异种电荷的喷涂物件
静电植绒给绒毛带上电,让它飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面
静电除尘给烟囱或空气中尘埃带上电。让它飞向一定的地方,就可以达到静电除尘的目的静电复印利用正、负电荷能相互吸引的原理,使带静电的光敏材料表面在曝光时,按影像使局部电荷随光线强弱发生相应的变化而存留静电潜影,经一定的干法显影、影像转印和定影而得到复制件
防护:油罐车尾拖一条铁链行驶中的油罐车里的油跟罐壁摩擦时会产生电荷,当电荷积累到一定程度会发生火花放电,酿成事故,因此,在油罐车尾部常拖一条铁链,将摩擦产生的静电随时由铁链引入大地,以保证安全
避雷针高大建筑物上安装避雷针,当带电云层靠近建筑物时,建筑物会感应上与云层相反的电荷,这些电荷会聚集到避雷针的尖端,达到一定的值后便开始放电,这样不停的将建筑物上的电荷中和掉,永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷
五、课堂小结:老师问学生,我们这一堂课讲了哪些内容,由学生总结,老师做补充。
六、布置作业:课后自我评价与练习
§11.2电路的组成和连接方式
教学目标
(1)知道电路各组成部分的基本作用;
(2)知道常见的电路元件符号;(3)会画简单的电路;
(4)知道短路的危害。
教学重点、难点
熟记常见的电路元件符号;知道短路的危害
教学过程
1、引入新课
同学们,我们日常生活中经常会涉及到“电”这个名词,请大家想想,如果没有了电,那我们的生活将会变得怎么样呢?(由学生讨论……)最后教师总结。
2、新课教学
(打开教室日光灯的开关,日光灯亮)
请同学们观察及想想,老师闭合了教室的日光灯开关,灯就发光了,那究竟要哪些条件才能使它们发光呢?
(学生讨论……)
教师总结:需要电源、导线、用电器(日光灯)和开关才可以让灯发光。
那么,由电源、导线、用电器、开关就组成了一个电路——电路的组成,下面由哪位同学来举个例子:我们生活中哪里有电路啊?(学生举例……)
教师总结。
那么下面请同学们做个实验:
(活动1)怎么连接使小灯泡发光?
(小组讨论,连接好电路,同时教师巡回指导并提醒:不要将导线直接接在电源的两端;连线时应该先将开关断开,电路连接完成检查无误后再合上开关;若发现有“接触不良”的现象,教师帮忙找原因并排除故障)
(小组代表宣读实验结果并发表见解和意见)
教师提问:电路当中各部分都会有什么作用呢?
(学生讨论回答)
元件电路中的作用
电源 -----------维持电路中有持续电流
用电器-----------利用电流来工作的器件
开关-----------用来控制用电器的工作
导线-----------把用电器跟电源、开关等连接起来
我们把电源、用电器、开关用导线连接起来就组成了一个电路,物理学中,电路的这些器件都会用统一的符号来表示(图示课本P37的表格),由这些符号来表示电路连接的情况的图,叫做电路图。
下面请同学把刚才实验的电路图画出来。
(选用几位的学生电路图,由全体学生讨论应该怎样正确的画电路图,需注意哪些问题?)我们在画电路图时应注意:
①要用统一规定的符号;
②连接线要画成横平竖直;③线路要画得简洁、整齐、美观。
示范:
(课件演示):合上开关,小灯泡发光,电路中有电流的电路——通路;
(实物演示):断开开关(将电路中的某一部分断开),小灯泡不发光——开路;
(课件演示):直接用导线把电源两端连接——短路。这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的,可能把电源导线烧坏,是不允许的。
(活动2)怎样使两个灯泡同时发光?
(让学生设计不同的接线方式,并指导画出电路图,教师课件展示正确电路图画法)
(课件演示):
两只小灯泡首尾相连——串联,由用电器串联组成的电路叫做串联电路。
两只小灯泡并列连接——并联,由用电器并联组成的电路叫做并联电路。
教师提问:请同学们同时观察两个小灯泡的亮度一样吗?你有什么想法?
3.课堂小结(由学生总结)
4.布置作业
物理作业本本节内容
§11.3 怎样认识和测量电流
教学目标
(1)通过类比的方法理解电流的概念,
(2)掌握电流方向的规定
(3)掌握电流单位及换算
(4)认识电流表,知道电流表的图形符号。
(5)会正确选择量程使用电流表测量电流和正确读数
教学重点:
电流的方向的规定正确选择量程使用电流表测量电流和正确读数
教学难点:
电流的概念正确选择量程使用电流表测量电流
教学过程
我们知道闭合开关,电灯会亮,风扇会转,各用电器会工作,说明电路中有电流通过了电灯、风扇和各用电器。通过用电器是否工作来判断电路中是否有电流。那么电流是什么呢?物理学中常用电流与水流、人流、车流来类比,引入电流的概念。
一、认识电流
1、电流的形成:电荷的定向移动(或者说向一定方向移动)形成了电流。
2、电流方向:物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。由于正负电荷定向移动的方向相反,也可以说电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。用电器接入电路闭合开关时,电源外部电流沿着电源正极→开关→用电器→电源的负极的方向流动,电源的内部电流从电源的负极→电源的正极的方向流动。如图11-3-1所示串联、并联电路电流方向。
3、电流的定义:用每秒电荷通过导体任意横截面的电荷量表示电流的强弱叫电流。用字母I表示。表达式I=Q/t,其中Q表示电荷的多少,单位库仑,简称库,符号C。t表示时间单位秒符号s.
4、电流的单位:国际单位安培,简称安,符号A. 1A=1C/s
常用单位:毫安(mA),微安(μA)
换算式:μA =1000 mA 1 mA=1000μA μA =106μA
台灯工作时的电流为0.2A的含义:表示每秒通过台灯的电荷量为0.2C.
二、怎样测量电流
1、认识电流表
①作用:测量电路中电流的大小②电路符号圆圈内的A表示所测的电流用安培作单位。
③有三个接线柱,标了"-"或"+"表示公共的接线柱,另二个标数字的表示量程的接线柱。二个量程:"0~0.6A""0~3A"对应的分度值分别为0.02A,0.1A
2、电流表的使用
为了方便学生记忆,将书P16电流表使用说明书详解后归纳为以下几个字。
①校零②串联,"+"进"-"出③量程④试触⑤禁止
3、电流表的读数方法
①看量程②看分度值③看指针向右偏了多少小格,用分度值乘以小格数就是电流表的示数。但记住一定要把单位读出来。练习读出下图11-3-2电流表的读数,若改用"0~3A"的量程结果又怎样?
4、用电流表测电流
在活动3中目的是使学生能正确接入电流表,用不同的量程正确读出读数;比较读数的不同,知道用哪个量程测量会使结果更准确。注意:在电路电流不超过0.6A的情况下使用"0~0.6A"的量程,读数会更准确。因为"0~0.6A"的分度值0.02A,"0~3A"分度值0.1A,测量工具的分度值越小,测得的结果越准确。
三、课堂小结
四、布置作业
物理作业本本节内容
§11.4探究串、并联电路中的电流
教学目标:
(1)通过实验探究掌握电路串联各处电流的关系,能正确使用电流表测量电路中的电流
(2)通过实验探究掌握并联电路干路电流和支路电流的关系,能正确使用电流表测量干路电流和支路电流。
(3)通过探究培养学生实验的能力,观察能力和分析归纳能力,体会理论与实践相结合的重要性。
教学重点:
让学生经历科学探究过程,体会定量研究物理问题的科学方法;掌握串、并联电路的电流的特点
教学难点:
按电路图连接实物电路,通过实验数据分析、归纳出串、并联电路的电流的特点。
教学过程:
先复习提问:①电流表的使用方法②电路的连接初中有哪两种,学生回答,并画出电路图。接着追问学生串、并联电路的电流会有什么的特点,激发兴趣,引入新课。
一、探究串联电路中电流的规律
1、提出问题:如图11-4-1所示串联电路中各处的电流之间有什么关系呢?
2、猜想与假设:各处电流可能相等,电流从电源正极出来,经过用电器可能逐渐减小。只要学生说出猜想的理由,无论正确与否都要给以鼓励。
3、设计实验:画出电路图,如图11-4-2所示。设计一个记录实验数据的表格,如下所示
实验次数 A的电流IA/A B的电流IB/A C的电流IC/A 1 2 3 每一小组用同一规格的灯泡做2~3次实验,要求进行多次测量是为了让学生知道科学的实验方法。要用不同的灯泡进行多次测量,通过对多组实验数据的归纳得出结论。
4、进行试验:
按照电路图连接实物图。提醒同学注意的事项:如电流表正进负出接入、选择合适的量程、客观地准确地读出读数等等。
5、分析与论证
让学生展示测量的实验数据,分析归纳得出串联电路中电流的规律:串联电路中各处的电流相等。最后老师和学生根据实际情况对探究过程进行评估,以便积累经验,发扬优点,改进不足。
二、探究并联电路中电流的规律
1、提出问题:如图11-4-3所示并联电路中各处的电流之间有什么关系呢?
2、猜想与假设:各支路的电流可能相等,干路电流等于各支路电流之和。只要学生说出猜想的理由,无论正确与否都要给以鼓励。
3、设计实验:仿照探究串联电路电流的规律,这个探究全部让学生完成,画出电路图,如图11-4-3所示。设计一个记录实验数据的表格,如下所示
实验次数 A的电流IA/A B的电流IB/A C的电流IC/A 1 2 3 每一小组用同一规格的灯泡做2~3次实验,要求进行多次测量是为了让学生知道科学的实验方法。要用不同的灯泡进行多次测量,通过对多组实验数据的归纳得出结论。
4、进行试验:
按照电路图连接实物图。提醒同学注意的事项:如电流表正进负出接入、选择合适的量程、客观地准确地读出读数等等。
5、分析与论证
让学生展示测量的实验数据,分析归纳得出并联电路中电流的规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。最后老师和学生根据实际情况对探究过程进行评估,以便积累经验,发扬优点,改进不足。
三、课堂小结
四、例题讲解
1、如图11-4-5所示的电路中,三个电流表的示数分别I1、I
2、I3,则它们的关系一定成立的是〔 D 〕
A.I1=I2=I3 B.I1I2>I3
2、在用电流表测"电流"的实验中,某同学用图中的接法来测灯泡的电流(1)该图测得的是B 灯的电流,其中电流表的连接有什么错误。
(2)现要测通过A灯的电流,只允许变动原图中一根导线的一个端点的接线柱位置,请在图中用虚线画出。
(3)在第二问已改动的基础上,若要测量通过A、B两灯的电流之和,而且又只允许再变动一根导线上的一个端点的接线位置,请在图11-4-6中再用虚线标出。
答案:(1)电流表的正负接线柱接反了(2)将电源负极与电流表正接线柱之间的连线,改接在电源负极与电流表负接线柱之间即可如图所示(3)将灯B与电流表负接线柱之间的连线,改接在电流表正
3、某同学用两只电流表A1、A2同时连入如图11-4-7所示的电路中测电流,结果发现两只电流表的指针位置是一样的,如图11-4-8所示,求:
(1)电流表A1和A2的示数分别为多大
(2)通过灯L2的电流为多少?
答案:⑴2.5A 0.5A ⑵2A
四、布置作业
物理作业本本节内容
§ 11.5怎样认识和测量电压
教学目标
1、知道电路中有持续电流必须要有电压。
2、知道常见的一些电压值。
3、会把电压表正确连入电路。
4、会根据不同的量程读出电压表的读数。
教学重、难点:
重点是使用电压表,难点是电压的概念
教学安排:
一课时
教学过程:
(1)提问
电流是电路中的电荷朝一个方向运动产生的。那么,为什么电荷会运动起来呢?
必定有一种力推着它动起来,这种推动力有谁提供呢?
原来是电源上的电压对电荷产生了推动力--由此引入电压
(2)进行新课
在电路中,电源在工作时不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,保持电路两端有一定的电压,使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。
板书
1、电压使电路中形成电流,电源是提供电压的装置。
电压用符号U 表示
不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压,为此,首先要确定电压的单位。在国际单位制里,电压的单位是伏特,简称伏(V)。此外,常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。介绍它们的换算关系。
板书
在国际单位制里,电压的单位是伏特(V)
看课本几种电压值的表:要求记住的电压值有:
一节干电池电压:1.5伏;
家庭电路的电压:220伏;
对人体安全的电压:不高于36伏。
(3)电压的测量
1、测量电压的仪器:电压表
②结构:刻度盘、接线柱、指针、调零螺母;
③读数:先认识刻度特点,然后随机读数。
最后总结读数方法。
④使用:A 、并联; B 、接线柱; C 、量程;
2、电压表也有三个接线柱,一个负接线柱,两个正接线柱。学生用电压表一般正接线柱有3V ,15V 两个,测量时根据电压大小选择量程为“15V ”时,刻度盘上的每个大格表示5Ⅴ,每个小格表示0.5V(即最小分度值是0.5Ⅴ);
量程为“3Ⅴ”时,刻度盘上的每个大格表示lV ,每个小格表示0.lV(即最小分度值是0.l Ⅴ)。
3、电压表的正确使用
①必须把电压表并联在被测电路的两端。
②把电压表的+接线柱接在跟电源正极相连的那端。
③被测电压不能超过电压表的量程,可用试触法选择合理的量程。
④允许电压表直接连入电源两极上测电源电压。
学生练习:
1、看一看:请你看一看,下列图中有没有错误?错在哪里?
甲
2、找一找:图中电压表测的是什么电压?
四、小结
这节课讲授的电压是电学中又一个重要的物理量。
电源是提供电压的装置。
要知道电压的单位,会进行单位变换。
要记住干电池和家庭电路电压值。
此外,还要学会电压表的使用
五、布置作业
本节“自我评价与作业”
§11.6探究串并联电路电压的规律
教学目标
(1)通过探究实验,得出串、并联电路中电压的规律,学习科学探究的方法;
(2)在实验过程中,训练学生连接电路、正确识记、使用电压表的基本技能。
教学重点
通过实验探究串、并联电路中电压的规律。
教学难点
组织指导学生在探究过程中认真观察,仔细分析,归纳得出恰当的结论。
教具准备
电池组、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、电压表、投影仪。 教学过程
一、引入新课
请同学们在纸上画出你熟悉的串联电路图。学生画图,教师巡视,选出较好的图,用投影仪放大。同学们观察自己画出的串联电路图,思考:你已经了解了串联电路的哪些知识,还想知道哪些内容,还有什么问题?
我们知道,串联电路中的电流处处相等,电流表工作的时候必须串联在电路中。那你知道串联电路中的电压有什么样的关系?也和电流一样,处处相等吗?
二、新课学习
串联电路中电压到底有什么样的关系?同学们可以大胆猜想,你认为会是什么呢?
1.猜想或假设
(1)我认为串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同,也是处处相等。
丁
(3)我们认为灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小。
(4)串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压。
让学生们做出了各种猜想,各样假设,真实的结果到底是什么?请同学们用实验来求证。大家先设计实验。
2.设计实验
各组可以简单说明你们的设计方案。简单评价各组的方案,老师觉得同学们的设计都很好。不过要提醒大家一点,你的设计一定要有书面的内容,你要怎么做(同学们刚才已谈到的),你是怎么做的(要按电路图测量),你得出了什么样的结果(要有实验记录)。以便于自己检查和与别人交流做更好的改进。各组同学补充设计实验电路和实验数据表格。
电压表应该如何连接在电路中?电压表应并联在被测电压的两端。我们知道,测电压不能像测电流那样将电流表接在某一点,测该点电流。应将电压表并联在被测电路的“两”点间,测出来的是“两”点间的电压。
同学们进一步完善自己的设计方案后,可以进行实验。建议大家在实验中更换不同的小灯泡,进行重复测量,并在时间允许的情况下探究并联电路中电压的规律。
3.进行实验
学生分组实验,教师巡视指导。要求同学们注意仪器使用的规范性。特别是电压表正、负接线柱连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数准确。原始数据的记录要实事求是如实记录,不许随意改动。实验中出现的问题要记录下来,以便查找、分析原因。
4.分析和论证
同学们认真分析你们测量出的数据。测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一致吗?
让学生用自己的语言描述得到的结论。评价:同学们这种勇于探索的精神非常好,归纳大家的实验,可以得到一般结论吗?
同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了串联电路中电压的规律,祝贺同学们得到了一个正确的结论。不过,对同学们来讲获得结论的过程更重要。请大家对自己的探究活动过程进行回顾,认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题,还有什么新的发现?
5.评估
让学生反思自己的探索过程,寻找问题。刚才提到的问题,请同学们互相讨论,看能不能找出问题的原因。
教师巡视并参加同学们的讨论,同学们一定非常想知道这些问题的答案,那就在以后的学习中努力,相信你一定会有收获的。在同学们的交流中我注意到许多同学都用了“几乎相等”这个词,而不是说“相等”,为什么呢?
现在需要同学们根据你们的探究过程写一份科学探究的小报告。学生完成探究报告,教师巡视,选择完成较好的,利用投影和同学们交流、小结。
三、小结通过我们这次的探究活动,同学们了解了研究问题的一般方法:(同学们一起总结)
提出问题——猜想或假设——制订计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作。
五、布置作业
本节“自我评价与作业”
第十二章探究欧姆定律
§12.1 怎样认识电阻
教学目标
(1)知道什么是电阻;
(2)知道电阻的各种单位及其换算关系;
(3)理解决定电阻大小的四个因素;
(4)了解滑动变阻器的基本结构和原理;
(5)会使用滑动变阻器改变电路中的电流。
教学重点
探究影响电阻大小的因素,认识滑动变阻器
教学难点
如何采用控制变量的方法进行科学探究。即如何采用变量控制的方法进行实验设计和实验操作,最终归纳得到影响电阻大小的因素。
教学用具
二个规格不同的灯泡、导线、电阻线路板、电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器
教学安排:
二课时
教学过程
1、引入
学生实验:将二个规格的灯泡先后接入同一电路中,观察小灯泡的亮度,并观察电流表的示数,为什么不同?
师:实验中,用的都是一节干电池即电压相同,那么两导线中的电流大小为什么不同?让学生猜想该现象可能由于什么不同造成的.
学生总结:外部条件都相同,肯定是由于导体本身不同造成的。
教师引导:灯泡由灯丝发光,灯丝是导体。
2、新授
(1)提出电阻概念,师指出:原来导体虽能导电,但同时对电流也有阻碍作用,物理学中常用“电阻”这个物理量来表示导体对电流的阻碍作用大小。
(2)为了衡量导体对电流阻碍作用大小,就要比较电阻大小,要比较电阻大小就要规定电阻的单位,国际单位制中电阻单位是“欧姆”(Ω)还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),多大的阻碍作用是1Ω呢?
如果导体两端的电压是1V,通过的电流是1A,这段导体的电阻就是1Ω。
(3)师:导体的电阻大小不同,那么导体的电阻与哪些因素有关呢?
由学生进行交流讨论,鼓励学生大胆的猜测电阻的大小可能跟什么因素有关系?并且说明你这样猜测的理由。
生:可能跟长度、材料、粗细和温度等有关;
怎样设计实验来验证你的猜想?学生进行交流讨论,得出以下方案:
设计方案1:小灯泡、电源、开关、导线、电阻线路板。这种方案定性地进行探究,通过选择不同的电阻线或者不同的长度观察小灯泡的亮暗来判断电阻大小的变化,从而探究出影响电阻大小的因素。
设计方案2:电流表、电源、开关、导线、电阻线路板。这种方案也是定性的进行探究,通过选择不同的电阻线或者不同的长度观察电流表示数的变化来判断电阻大小的变化,从而探究出影响电阻大小的因素。
设计方案3:电流表、小灯泡、电源、开关、导线、电阻线路板。种方案综合了以上两种方案的特点进行探究,即可以观察电流表的示数,同时也可以观察小灯泡亮暗的变化。
小组根据自己的设计方案进行实验,记录现象和数据,得出实验结论。
师生讨论各种设计方案的优缺点;最后总结设计方案3较好。
最后在探究电阻与温度关系时,采用集中的原则,进行演示实验:
把一日光灯的灯丝接到电路中,接通过电路后,观察用酒精灯对日光灯灯丝进行加热前与加热时,小电灯的亮暗的变化,并把现象记录下来,最后分析现象得出结论。
学生进行实验与收集数据
学生根据设计的方案进行实验,认真观察现象和记录数据,并把实验现象和结果设计在一张表格上记录下来,便于他们比较分析得出实验结论。
分析、论证与评估
老师与学生一同分析各组记录的数据,归纳出影响电阻大小的因素的结论:
导体的电阻与导体的长度有关,导线越长,电阻越大;
导体的电阻与横截面积有关,导体的横截面积越大,电阻越小;
异体的电阻的大小与导体的材料有关;
导体的电阻与导体的温度有关,多数的金属,温度升高,电阻增大。(锰铜的电阻随温度变化很小,碳的电阻随温度的升高而减小)
(4)分析说明。导体的电阻由材料、长度、横截面积决定,所以说电阻是导体本身的一种性质。阅读课本中几种导体材料的电阻。
(5)电阻器
师:出示电阻,这个电阻它的材料,长度和横截面积固定了,忽略温度对它的影响,我们可以说它的电阻是一个定值:
定值电阻:阻值固定不变的电阻。符号:
有时的电阻是可以改变的学生分组讨论活动2:认识滑动变阻器
师生总结
原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的。
结构:接线柱、金属杆、滑片、电阻线、瓷筒、支架。
符号:
怎样利用滑动变阻器来改变电路中小灯泡的亮度,学生动手试一试。
3、巩固练习
4、小结:知道电阻及其影响因素、知道了滑动变阻器有关知识。
5、布置作业
本节“自我评价与作业”
§12.2探究欧姆定律
教学内容:探究——电流与电压、电阻的关系㈠
教学目的:
1.通过实验探究,认识影响电流大小的因素有电压和电阻。
2.知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
3.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
4.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
教学重点:
能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。
教学难点:
如何用实验的方法研究导体中电流跟电压电阻的关系。
教学准备:
教师使用:投影仪,自制投影片,2.5V、6.3V小灯泡各一个,演示电流表,干电池两节,电键,导线。
学生分组实验使用:学生用电源,电键,直流电流表,直流电压表,滑动变阻器(50Ω、 1.5A),简式电阻箱,导线。
教学安排:
二课时
教学过程
第一课时
一、引入新课
在前面几章中分别学习了电流、电压、电阻这三个物理量。你认为电流
跟电压、电阻有没有关系呢?(学生发表意见)
利用演示实验(电路图见图1),让学生进一步了解电流跟电压、电阻间的
关系。
实验过程如下:
步骤1.分别用一节干电池、两节串联的干电池组给2.5V小灯泡供电,观察小灯泡的亮度和电流表的示数。
问:第二次实验中通过小灯泡的电流为什么较大?
步骤2:仍用两节串联的电池组供电,更换6.3V小灯泡,观察灯的亮度和电流表的示数?
问:通过2.5V、6.3V小灯泡的电流为什么不同?
在实验基础上,使学生对电流的大小跟电压、电阻的大小之间的关系有
初步的定性的认识。
教师向学生介绍,本章知识教学的线索,点明本节研究的课题及研究方
法。
二、讲述新课
1.电流跟电压、电阻的关系
问:当导体两端的电压扩大两倍时,通过导体的电流将如
何变化?怎样才能确切的知道电流跟电压的关系呢?
学生思考后回答
在电阻不变时,研究电流跟电压的关系。
出示实验电路图(图2)讲解各元件的作用,讲解实验中应注意的问题:
(1)要考虑器材在桌上码放的位置(如是否便于操作等)。
(2)为便于读电表示数,电路连接完毕并检查无误后,应将两电表靠在一起。
(3)定值电阻R用简式电阻箱提供,取R=5欧。
(4)电流表、电压表的量程分别选用0.6安和3伏。
(5)其他注意事项同过去要求一样。
学生动手连接电路。
教师指导学生对电路进行检查,如:电键是否断开;滑动变阻器滑片是否放在了阻值最大处;简式电阻箱提供的阻值是否为5欧。
出示实验数据记录表(一)
学生分组进行实验,教师巡视检查指导。实验完毕,让同学汇报实验数据。
教师引导学生分析实验数据。
问:电流随电压变化时,符合什么规律?
换用其他导体做实验,都能得到上述正比关系。
教师按下面格式板书,然后让学生在空白处填上适当的词语。
实验结论:在________不变时,__________的电流跟______的电压成_______。
利用实验数据记录表(一),应用比的关系,进行口算练习。
问:若电压加大到5伏,通过导体的电流是多少安?
简要小结,指明下面所研究的问题及方法。
在电压不变时,研究电流跟电阻的关系。
实验前的几点说明:
(1)实验电路与前面实验相同。
(2)实验中电阻的阻值依次为5欧、10欧和20欧。改变阻值前,一定要断开电键。
(3)闭合电键后,改变滑动变阻器滑片P的位置,使每次电压表的示数均为2伏,读出各次电流值,并填入下表。
出示实验数据记录表(二)(自制投影片)
学生分组进行实验,教师巡视检查、指导。实验完毕,让同学汇报实验数据。
问:(1)电流与电阻这两个电学物理量,是谁随谁的变化而变化?
(2)电流随电阻变化时,符合什么规律?
(3)怎样完整地表述这一规律?
(板书)实验结论:在电压不变时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。
应用比的关系,让学生回答下列问题:上面实验中,若电阻为40欧,那么,通过电阻的电流该多少安?
三、课堂小结
学生应明确,在本节课中我们研究的是什么问题,采用什么方法进行研究以及研究后得到了什么结论,这些结论对后面学习有何意义。
四、巩固知识
1.指出下列说法是否正确
(1)导体中的电流在电阻不变时,跟它两端的电压成正比。
(2)在电压不变时,一段导体的电阻跟电流成反比。
(3)导体中电流的大小,不仅与导体两端的电压有关,还与导体的电阻有关。
2.利用电路图二提问。
(1)闭合电键后,发现两个电表的指针均不偏转,说明此电路处于什么状态?
(2)闭合电键后,发现电流表的指针向右偏转,而电压表的指针向左偏转,这是怎么回事,该怎么办?
(3)闭合电键后,发现两个电表的指针一会儿向右偏转到某一位置,一会儿又都摆回零刻度处,这是什么原因?
五、布置作业
本节“自我评价与作业”
第二课时
教学内容:探究——电流与电压、电阻的关系㈡
教学目标
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
教学重点:欧姆定律。
教学难点:
欧姆定律的应用。
教学过程
一、复习提问
1.请你分析表1、表2中的数据,看看可以分别得出什么结论。
2.将上一问中所得出的两个结论概括在一起,如何用简炼而又准确的语言表达?
学生可以各抒己见,相互间纠正概括中出现的错误,补充概括中的漏洞,得到较完整的结论。
教师复述结论,指出这一结论就是著名的欧姆定律。
二、讲授新课
1.欧姆定律的内容和公式
内容:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
如果用U表示导体两端的电压,单位用伏;
用R表示导体的电阻,单位用欧;
用I表示导体中的电流,单位用安。
那么,欧姆定律的公式写为:
对欧姆定律作几点说明:
(l)此定律精辟地说出了电流、电压和电阻之间的关系。
电流、电压和电阻,它们是三个不同的电学量,但它们间却有着内在的联系。定律中两个“跟”字,反映了电流的大小由电压和电阻共同决定,“正比”“反比”则准确的说出了电流随电压、电阻变化所遵循的规律(教师在“跟”“正比”“反比”的字样下方用彩笔画上“”)。
(2)定律中所说的电流、电压、电阻是对同一段导体而言的(教师用彩笔在“导体中的”“这段导体两端的”、“这段导体的”字样下方画上“”)。
需要在字母旁加脚标时,I、U、R的脚标应一致,如
(3)欧姆定律的发现过程,渗透着科学家的辛勤劳动。
向学生介绍欧姆的优秀品质,并对学生进行思想教育,要抓住以下三个要点:
其一:欧姆的研究工作遇到了很大的困难,如当时没有电流计、
又没有电压稳定的电源。
其二:欧姆不是知难而退,而是勇于正视困难并解决困难。他先
后制成了相当精密的测量电流的扭秤,找到了电压稳定的电源,又经
过长期的细致研究,终于取得了成果,他的这项研究工作,花费了十
年的心血。
其三:我们应学习欧姆的哪种优秀品质。
(4)欧姆定律为我们提供了解决电学问题的方法,如过去要知道电路中电流的大小,只有采用安培计测量的方法,而如今,除上述方法外,还可以在已知电压、电阻的情况下,利用欧姆定律进行计算。
下面我们就利用欧姆定律来计算一些电路问题。
2.应用欧姆定律计算电路问题。
介绍解题的一般步骤:
(1)读题、审题。
(2)根据题意画出完整的电路图或某一段电路的示意图。
(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范)。
例题:一盏电灯,灯丝电阻是48欧,与一个定值电阻串联后接在电源上,如图所示,已知定值电阻的阻值为24欧,电源两端电压为18伏,电压表的示数为6伏。求通过灯丝电流。
解:灯丝两端的电压
根据欧姆定律可求出通过灯丝的电流为
三、布置作业
本节“自我评价与作业”
§12.3欧姆定律的应用
课程目标
1、会用电压表和电流表测电压.
2、知道伏安法测电阻的原理.
3、知道短路及其危害.
一、导入新课
情境:以美国为首的北约轰炸南联盟,曾用了一种“石墨”的武器,瘫痪了南联盟的供电系统,这种武器为什么会有这么大的威力呢?
二、备课要点
1.通过测量小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用.
2.在电路的设计、连接以及测量过程中培养学习物理的兴趣.
重点:用电流表和电压表测电阻的方法.
难点:(1)设计电路,测未知电阻的阻值.
(2)短路的危害.三、知识点击
1.测量小灯泡工作时的电阻
(1)实验原理
要测量小灯泡工作时的电阻,应使电流通过灯泡,同时测出电流值和灯泡两端的电压值,应用欧姆定律就能算出灯泡的电阻值了.这种方法叫做伏安法.
(2)实验器材
电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡和导线若
干等.
(3)实验电路图
如图7—6—1所示.(4)实验步骤
①按电路图连接电路.
注意:连接实物时要将开关断开,且在实验前要将滑片P移到连人阻值最大的地方,电流表与被测电阻串联,电压表与被测电阻并联,且应使用试触法选择量程.
②检查电路无误后,闭合开关.
用滑动变阻器调节电路中的电流,从尽可能小的电流逐步调至正常发光.观察灯泡亮度并读出
⑧根据记录的四组数据,分别求出四个对应的电阻值,观察分析不同发光情况下的灯泡电阻值.
注意:怎样选择仪表量程.
在本节实验中因表的指针位置判断不准而引起的读数误差会很大,为了减小因电表读数不准而引起的误差,在不超过量程的前提下,应尽可能使电表指针偏转的角度大些,即仪表量程的选择应大于并尽可能接近于待测值.
例如,在待测电阻为40Ω的情况下,我们可把电源电压选得高一些,如15V,电流表量程则应大于并尽可能接近于I=U/R=15V/40Ω=0.375A,即量程最好是O.4A,但受仪器规格的,电流表只好选0.6A量程,电压表选15V量程.
为了减小测量误差,要求每次测量时电表指针的偏转在满刻度的1/2以上.
说明:灯泡由不亮逐渐变为正常发光,灯泡灯丝的温度逐渐升高,表明小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有关,温度越高,灯丝的电阻越大.
2.研究短路有什么危害
(1)“短路”从狭义上讲就是电源的“+”“一”极之间没有用电器,而用导线直接把“+”极和“一”极连接起来,短路由于电阻很小,电流会很大,很可能烧坏电源,这是绝对不允许的.
(2)短路现象的几点说明:
①电源短路
如图7—6—2所示,如果连接灯泡的导线两端直接粘连起来,就会造成电源短路.由于导线的电阻远比灯泡的电阻小,所以通过它的电流会非常大,这样大的电流,电池或者其他电源都不能承受,电源会损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾.因此,电源短路是十分危险的.
②用电器短路
如图7—6—3所示的电路中,显然电源未被短路.灯泡厶的两端由一根导线直接连接.导线是选择电阻率极小的材料制成的,在这个电路中,相对于用电器的电阻来说,导线上的电阻极小,可以忽略不计,通常在分析计算时,可以忽略导线的电阻.图中与灯泡‘并联的这段导线通过灯泡如接在电源上,那段导线中就有一定的电流,我们对那段导线应用欧姆定律,导线两端的电压U=IR,由于→0,说明加在它两端的电压U→0,那么与之并联的灯泡L两端的电压U=U→0,在灯
泡L1上应用欧姆定律知,通过灯泡L1的电流,I1=U1/R1→0,可见,电流几乎全部通过那段导线,而没有电流通过灯泡L1,因此灯泡L1不会亮.这种情况我们称为灯泡 L1被短路.如果我们在与L1并联的导线中串联一只电流表,由于电流表的电阻也是很小的,情形与上述相同,那么电流表中虽然有电流,电流表有读数,但不是L1中的电流,电路变成了电流表与L2串联,读数表示了通过L2的电流,L1被短路了.
四、探究活动
活动一:小灯泡有电阻吗?当电压变化时,小灯泡的电阻会不会变化?怎样变?
活动二:怎样用一个电流表来测小灯泡的电阻?
活动三:伏安法测电阻的内接法与外接法
四、布置作业
本节“自我评价与作业”
第十二章机械功与机械能
§13.1怎样才叫“做功”
教学目标:
1、道机械功的概念,理解做功的两个必要因素。
2、理解功的计算公式W=FS,知道功的单位。能用功的公式进行有关计算。
教学重点:
能识别物体在什么情况下做功,在什么情况下未做功。
教学难点:
怎样正确的测算功。
教学安排:
一课时
教学过程:
一、创设情境导入新课
小明同学用尽全身力气想举起杠铃,可是杠铃在地上却纹丝不动。思考:在这一过程中小明同学对杠铃施加的力产生效果了吗?
二、合作交流解读探究
1、怎样才叫做功
让学生阅读“活动1”部分的内容后进行讨论:
①物理学中对做功是怎样规定的?
②做功必须包含那些要素?
待学生回答以上两个问题后演示以下内容:
【演示1】手托书本静止不动。
【演示2】放在桌上的黑板擦在手推动下移动了一段距离。
【讨论】演示1中手托书本静止不动,手对书本做功了吗?演示2中手对黑板擦做功了吗?根据学生的回答情况教师再加以明确:托力对书本没有做功,因为书本没有在力的作用下移动一段距离。演示2中推力对黑板擦做了功。
【演示3】手托书本平移了一段距离。
【讨论】手的托力对书本做功了吗?为什么?
【明确】没有做功,因为移动的距离不是在力的方向上。
【板书】:在物理学中规定作用在物体上的力,使物体在力的作用下沿着力的方向移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功。做功包括两个要素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过了一段距离。二者缺一不可。
让学生举例:
【明确】通过实例分析“劳而无功”,“不劳无功”的情况。
{举例包括:用手推车没有推动,虽然累的满头大汗,却没有做功,这就是“劳而无功”。踢出去的足球,离开脚后虽然又运动了一段距离,但在这段距离上没有做功,这就是“不劳无功”。} 【板书】不做功的三种情况:
1、有力无距
2、有距无力
3、力距垂直
先让学生举出这三种情况的例子,根据学生举例情况教师再加以补充。
让学生阅读“活动二”部分的内容,回答力对物体做功了吗?
a.小鸟将虫子从地里叼起来。
b.人将油桶推到仓库中。
c.举重运动员举着杠铃不动。
【明确】研究力做功的问题,一定要明确谁施力,谁在做功;物体在力的作用下,是否沿力的方向移动一段距离。
2、怎样测算功。
引导学生阅读教材
【明确】力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积等于力对物体做的功。
计算公式:W=FS,功的单位是焦耳,简称焦(J)。
运用公式计算时,物理量一律用国际单位,1J=1N﹒m。
【思考1】手托两个鸡蛋升高1米,手对鸡蛋大约做多少功?
【思考2】将掉在地上的物理课本拾到课桌上大约做多少功?
【例题教学】让学生阅读“活动3”部分的内容后,讲解例题。
例题:某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿斜面推到2米高处。斜面长4米,这个人做了多少功?
已知:F=100N,S=4m。
求:W=?
解:W=FS=100N﹒4 m =400J。
答:这个人做了400焦耳的功。
3、机械功原理让学生阅读“机械功原理”部分的内容。
【思考】机械功原理的内容是什么?
【明确】机械功原理是一切机械做功时满足的普片原理适用于从简单到复杂的一切机械。
三、应用迁移巩固提高
1、下列叙述中正确的是:
A.运动员将标投出去后,运动员对标不再做功。
B.降落伞竖直下落,重力做了功。
C.人提着重物在平路上走,人对重物做了功。
C.小球在桌面上滚动一段距离,桌面对小球做了功。
2、一个中学生从一楼走到四楼,他克服自身重力大约做了多少功?
四、总结反思拓展升华
1、功的含义
作用在物体上的力,使物体在力的作用下沿着力的方向移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功。
2、功的两个必要因素
一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过了一段距离。二者缺一不可。
让学生举例:
3、功的规定
力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积等于力对物体做的功。
4、计算公式:W=FS
5、功的单位:焦耳(J)。
6、功的原理:使用任何机械都不能省功。
五、布置作业
本节“自我评价与作业”
§12.2 怎样比较做功的快慢
教学目标
1、理解功率概念,能说明功率的物理意义,能区别功和功率。知道功率计算式及单位,会进行简单计算。
2、了解功率在实际中的应用,知道常见机械和电器的功率。
教学重点
探究建立功率概念过程和功率在实际中的应用是教学重点。
教学难点
引导学生比较做功的快慢,得出功率的概念是。
教学器材秒表两只,卷尺,家庭用体重计。
教学安排:
一课时
教学过程
活动1:问题引入,比较做功快慢
教学策略:先讨论实际事例,让学生分析对比,明白什么是做功快,做功慢,知道比较做功的快慢有几种方法,有利于政确构建功率概念。计算做功的训练有利于培养学生运算能力。
回顾比较物体运动快慢的两种方法,
物理学用单位时间里通过的路程来比较运动的快慢。
提出问题:一、怎样比较做功的快慢呢?
讨论三个例题。
例1、重型载货车与小轿车在公路上向前行驶相同的时间1分钟,货车牵引力F1=105N,行驶距离S1=1000m,轿车牵引力F2=104N S2=1500m,请比较谁做功快,说明理由。
学生计算:t=1分钟
W1=F1×S1=105N×1000m=108J
W2=F2×S2=104N×1500m=1.5×107J
引导讨论:相同时间,比做功多少,做功多的做功快。
例2、李阳同学体重G=600N,从一楼走上三楼用时间30秒,第二次从一楼走上三楼用时间20秒,如楼高h =6 m,请比较谁做功快,说明理由。
学生计算:W1= W2=G×h=600N×6m=3600J
t1=30秒,t2=20秒
引导讨论:做功多少相同,比时间长短,时间短的做功快。
例3、李阳同学体重G1=600N,从一楼走上三楼用时间30秒,胡新同学体重G2=500N从一楼走上三楼用时间20秒,如楼高h =6 m,请比较谁做功快,说明理由。
引导讨论:用单位时间1秒钟做功多少比较做功快慢。
学生计算:
李阳 W1=G1×h=600N×6m=3600J
每1秒做功:W1/ t1=3600J /30S=120J/S 问学生:含义是什么?
胡新 W2=G2×h=500N×6m=3000J
每1秒做功:W2 / t2=3000J /20S=150J/S 问学生:含义是什么?
引导讨论:1秒钟内胡新做功多,做功快。
归纳小结:
1、做功的快慢与做功时间、做功多少两个因素有关。
活动2:引入功率概念:
2、功率:单位时间里做的功叫做功率。
3、物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
4、功率计算:功率=功/时间 P=W/ t5、功率的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒,功率的单位是焦耳/秒,它有一个专门名称叫瓦特,简称瓦,符号是W,这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名
字命名的。 1W= 1 J / s
工程上还常用到千瓦 (KW)做功率的单位 1KW= 1000W
活动3:了解功率在实际中的应用
教学策略:用阅读、讨论、教师释疑等方法,让学生了解功率概念的广泛应用,了解常见机械、电器功率值大小,扩展知识面。
1、教师引导:功率是机器的主要性能指标之一,所以要了解各种机械、电器的功率。功率标注在铭牌上,同学们阅读课本可以了解一些常见机械和电器的功率值,今后应多关注生产、生活实际
中常见的功率,做到学以致用。
2、课件展示部分实例:
a、人跑步时功率约为400W
b、轿车发动机功率约为100 000W
c、家用电冰箱功率约为100W
d、电视机功率约为120W
e、家用空调功率约为1500W
f、洗衣机功率约为300W,
3、请你说出你所知道的机器功率?学生讨论发言,讨论后产生疑问:电器的功率与机械的功率含义一样吗?
教师释疑:电流通过电器做功也有快慢,叫电功率,在光学中有激光的功率,在热学中有热辐
射功率,在能量和能量转化等方面也有着广泛的应用。在各种场合功率的含义是相同的,都是单位
时间内做的功。
二、巩固练习
1、阅读《自主学案》引导学生填空巩固练习。
2、辅导学生完成《自我检测》内容练习。
活动4、课外活动:走出课堂实践体验——比一比谁的功率大?
教学策略:将学习、锻炼、娱乐比赛活动融为一体,让学生在轻松快乐的活动中测量人的功率,学会合作,体验快乐的学习情感,留下美好的学习记忆。
1、实验活动准备
实验器材:秒表两只、卷尺、家庭用体重计(学生家带来)
讨论实验原理:先计算人的重量G = m g ,再计算人上楼做功W = G h = mg h ,再用功率公
式P = W / t = mg h / t 计算功率。
2、测量过程:男女同学各20名“运动员”排成两纵队,由两位同学记录时间t,一位同学负
责测量学生质量m ,两位同学用卷尺测量四楼到地面的距离h ,由教师指挥发出信号,学生开始以最快速度跑上四楼。记时员及时报时,将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。最后比一比谁的
3、整队小结:表扬主动配合,积极参与,会测量、会记录的同学,
三、布置作业
本节“自我评价与作业”§13.3如何提高机械效率教案
教学目标:
⑴知道有用功、额外功和总功的含义,以及它们之间的关系。
⑵理解机械效率,会用机械效率的公式进行简单的计算,会测算滑轮组的机械效率。
⑶知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义。
教学重点:
1、机械效率的概念。
2、测滑轮组的机械效率。
教学难点:
1、分析有用功、额外功。
2、根据实验数据分析、归纳科学规律。
教学器材:学生分组实验器材:两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组、铁架台、弹簧测力计、若干个钩码、刻度尺。
教学方法:讨论、实验探究为主。
教学安排:
二课时
教学过程:
一、直接引入
现代社会是讲求效率的节约型社会,时时处处都要讲究提高效率。我们使用机械也要讲效率。那么,什么是机械效率呢?下面我们就来研究这个问题。
二、新课教学
(一)什么是有用功与额外功
1、提出问题:功的原理告诉我们:使用机械不能省功。那么使用机械时所做的功是否百分之百都是我们需要的呢?
2、有用功、额外功、总功的概念。
有用功:把完成某项任务时有实用价值的功,叫做有用功。
额外功:把无实用价值而又不得不做的功,叫做额外功。
总功:有用功和额外功之和是总功。
3、做课文第46页“活动1”分析有用功和额外功。
教师提出一些问题,引导学生分析、讨论与交流。
(1)分析图12-12(a)中哪些功是我们需要的?哪些是我们不得不额外做的功?
①观察课文图12-12(a):为了省力,人们用滑轮组将重为80N的重物提起1m。
②问题:用滑轮组提起重物的目的是什么?拉力所提升是否只有重物?
③哪些功是有用功?哪些功有额外功?
(2)分析图12-12(b)中哪些功是我们需要的?哪些是我们不得不额外做的功?
①观察课文图12-12(b):为了省力,利用挖掘机挖掘、搬运泥土。
②问题:挖掘机工作时除了挖掘、搬运泥土做功外,还做了哪些功?
③哪些是有用功?哪些是额外功?
4、老师小结:从以上分析我们看到:使用机械时所做的功不可能百分之百都是有实用价值的功,无实用价值而又不得不做的功总是存在的。
问题:使用机械做功时,是有用功多些好?还是额外功多些好?
(二)什么是机械效率
1、教师:人们使用各种机械时,总希望额外功做得少些,即有用功在总功中所占的份额大些,有用功在总功中所占的份额比例,在物理学中用机械效率来表示,各种机械的机械效率越高,所做的有用功越接近总功,能量浪费就越少。
其实在我们的学习、生活、工作等方方面面都要注意提高效率,这样有利于提高学习成绩、生活质量、工作成就。
2、机械效率用希腊字母表示。η=(W有用/W总)×100﹪
3、思考:任何机械效率总小于1,这是为什么?
由于使用机械时总会不得不做一些额外功,所以机械效率必然小于1。
(三)测算滑轮组的机械效率
1、根据课文第47页图12-14选取器材:两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组、铁架台、弹簧测力计、若干个钩码、刻度尺。
2、根据“活动1”对“用滑轮组提起重物”的事例分析结果,思考测算滑轮组机械效率,需要测量哪些物理量?怎样测量?
3、引导学生设计记录表格。
4、进行实验。
在教师指导下学生分组进行实验,各实验小组同学分工协作,用不同质量的钩码进行两组实验,每组实验进行两次。
5、分析、处理实验数据,得出结论:
根据实验得到的数据,计算各次实验中的有用功、总功和机械效率。比较滑轮组提升不同的重物时机械效率是否相同?
结论:同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
6、问题:为什么同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率就越高?
讨论:滑轮组提起不同重物时,随重物上升的动滑轮的重不变,提升同样的高度,克服动滑轮做的额外功不变,而有用功则随提起的重物重量增加,所占的份额就相对增大,有用功所占的份额越大,滑轮组的机械效率就越高。
7、让学生提出猜想,同一滑轮组的机械效率除了跟提起的物重有关外,还可能与什么因素有关?
三、课堂小结:
请学生回答问题:
1、为什么要引入机械效率?怎样表示机械效率?
2、做过“测算滑轮组机械效率”的实验后,你认为提高滑轮组机械效率有哪些可行的措施?四、布置作业:
本节“自我评价与作业”
§12.4 动能与势能
教学目标
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。
4.知道什么是机械能及机械能的单位。
5.知道动能和势能、弹性势能可以相互转化。
6.能解释有关动能和势能相互转化的例子
教学重、难点
决定动能、势能大小的因素。
判断物体所具有的机械能。
动能和势能相互转化
能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。
教学器材
斜槽,钢球,木块,橡皮筋,压缩弹簧、沙,小木桩、铁架台等。
教学安排:
二课时
教学过程
一、引入新课:从能源,体能方面引入能量复习知识;功和能的关系
二、新课教学
1、能量
演示:A玩具小车拉木块;B举高的钩码拉木块(通过铁架台和滑轮)C伸长的橡皮筋拉木块。
问:三个物体是否对木块做功?(学生回答:做了功)
归纳:(1)物体能够做功,我们就说它具有能量,物体能做的功越多,它的能量就越大。(1)怎样判断物体是否有能量?看它能否做功。
1、动能
(1)概念:物体由于运动而具有的能叫动能
(2)决定动能大小因素
演示实验:图1-1
A、质量相同,速度越大,做的功越多,动能越大;
B、速度相同,质量越大,做的功越多,动能越大。
结论:动能的大小与物体的质量和运动的速度有关。
3、势能(重力势能和弹性势能)(1)重力势能
①概念:物体由于被举高而具有的能叫重力势能
②重力势能大小的决定因素
演示实验:如右图
结论:重力势能大小与物体被举高的
高度和质量有关。
(2)弹性势能
①概念:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
②弹性势能大小决定的因素:形变的大小
4、机械能:动能和势能统称为机械能,它的单位是:焦耳
5、动能和重力势能、弹性势能的相互转化。
(1).指出演示小球竖直上抛过程中,动能转化成势能(上升),势能转化成动能(下落)。
(2).演示滚摆实验。
A、学生观察并分析滚摆下落,上升过程中能的转化.
B、归纳:下降:高度↓,速度↑,质量不变,是重力势能转化为动能。
上降:高度↑,速度↓,质量不变,是动能转化为重力势能。
(3)举例说明动能和重力势能相互转化的例子。如自行车下坡、荡秋千、高空掷物、荡秋千、人造地球卫星等。
6、动能和弹性势能的相互转化。
(1)演示实验:小车的动能与弹性势能的相互转化。
A、学生观察并分析小车运动过程中能的转化.
B、归纳:弹簧压缩:小车速度↓,弹簧形变↑,是动能转化为弹性势能。
弹簧恢复:小车速度↑,弹簧形变↓,是弹性势能转化为动能。
(2)演示实验:分析乒乓球从手中下落到地上,又向上弹的过程中能的转化情况。
分析:乒乓球从手中下落到刚接触地面是重力势能转化成动能,从接触地面到发生到最大形变是动能转化成弹性势能,从恢复形变到离开地面是弹性势能转化为动动,从离开地面上升的过程是动能转化为重力势能。
(3)举例动能与弹性势能相互转化的例子。
7、布置作业
本节“自我评价与作业”
第十三章内能与热机
§13.1 认识内能
教学目标:
了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
知道内能单位,知道改变物体内能的两种方式--做功和热传递知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
教学重点:
内能的概念及探究改变物体内能的两种方法。
教学难点:
运用类比法认识物体的内能概念
教学器材
教材、烧杯、开水、冷水、红色墨水、多媒体及幻灯片,
教学安排:
一课时
教学过程:
(一)温故知新
问题:(1)什么是物体的动能和势能?
(2)分子动理论的初步知识是什么?(学生回答)
引发思考:
既然物体做机械运动时具有机械能,而物体由大量分子组成的,又永不停息地运动着,分子间同时存在着相互作用力,那么分子是否也具有能呢?(学生类比猜想)
(二)交流探究
一、什么是内能
1、(课件展示图片)课本图14-1(a)(b)(c),学生观察思考讨论。
【提问】:运动的分子是否具有动能?相互吸引或排斥的分子是否具有势能?
2、结合实例思考:(例1和例2)
3、学生交流展示,师生小结内能概念(注意关键词的总结)
4、指导学生阅读“金钥匙”了解物理上科学研究的重要方法---类比法
二、认识内能与温度的关系
1、(课件展示)四副图片及对比实例或现象,学生观察并交流讨论
2、指导学生回顾课本图14-2(a)(b),描述并小结内能与温度的关系。
(1)内能和机械能有什么区别?
一般来说:机械能与整个物体的机械运动情况有关。内能是指物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。今天我们以实验的方法来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨水扩散的快慢。
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动剧烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。
正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动剧烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(4)改变物体内能的方法
【提出问题】:怎样才能使一根铁丝温度升高?看看谁的办法多了。让学生交流归纳小结。
【教师总结】:归纳出热传递的特点和热量的概念;
热传递:使温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递;
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量;
【提出问题】:除了热传递之外,还有什么途径可以改变物体的内能?
【学生交流】:引导学生从生活现象或经验来思考回答。(课件展示图片)
【教师总结】:做功也可以改变物体的内能。(课件展示图片)
总结:做功和热传递都可以改变物体的内能,并且在作用效果上的等效的。外界对物体做功,物体的内能增加,物体对外界做功的,物体的内能减小。
课堂小结:
(1)内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能,同一物体温度越高,内能越大。
(2)热传递:温度不同的物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程。
用热传递的方法可以改变物体的内能,高温物体内能减少,低温物体内能增加。
本质:是能量的转移。
(3)用做功的方法可以改变物体的内能。
物体对外做功,物体本身的内能会减少,温度降低;外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高。
本质:是内能和其他形式的能量的相互转化。
(4)做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
4、课堂小结
5、布置作业
自我评价与作业
§14.2热量与热值
教学目标:
1、知道热量及其单位
2、理解物体吸热或放出热量与哪些因素有关
3、知道燃烧的热值及其单位教学重点:
热量的概念
教学难点:
知道热量和温度两个概念的区别
教学安排:
二课时
教学过程:
一、复习引入
初二第五章学过“热”,初步介绍了一些冷热现象的基本知识,本章进一步研究热现象。
二、新课教学:
㈠热量概念
分析热传递的一个现象:热水、冷水搅拌混合,热水降温,冷水升温,最后人们想到热水失去什么。在约150年前,研究发现被人们确认:热水失去的和冷水得到的是一种能量;这种能量是和机械能不同的另一种形式的能(21.3节将讲到的是“内能”)
热量概念:
①把物体放在热传递过程中放出或吸收能量的多少,叫做热量;
②符号:热量Q;
③热量是一个“过程”中发生的物理量;绝不能讲“一个物体含多少热量”。
热量与温度概念的区别:
⑴温度表示物体冷热程度;而热量表示物体在热传递过程中吸收或放出能量多少,是与热传递过程有密切关系的量。
⑵物体具有温度,而不具有或含有热量;热量只有在物体间发生热传递时才有意义,即物体间有温度差时才发生热量迁移,离开热传递过程,就不可能讨论热量问题。
⑶两者在一定条件下有联系,但并无一定联系。
物体不发生物态变化时,吸收热量,温度升高;但并不是物体只要吸收热量温度就一定升高。(例如:晶体熔化、液体沸腾时吸热,但温度不变;液体蒸发时,温度反而降低)反之放出热量,温度不一定降低。(例:晶体熔化后的熔液凝固时放热,但温度保持不变)
巩固例1:下列说法正确的是()
A、温度从高温的传向低温的物体;
B、热量从热量多的物体传向温度低的物体;
C、热量从温度高的物体传向温度低的物体;
D、物体放出热量它的温度一定降低。
[题析]:在热传递过程中,传递的是热量而不是温度,A不正确;B说物体含热量多少也错误;D中因为物体放出热量时它的温度不一定降低,故选正确答案C。
2、热量的国际单位:(1)从定义看,其单位与能量同单位。
(2)单位:焦耳;(简称)焦。符号:J
㈡物体温度升降时吸收或放出热量多少的影响因素:
1、经验、生活体验分析烧水时:水质量大,升温高,则吸热多。故Q吸或Q放
与物体质量大小;与温度的变化△t成正比。
2、焦耳发现的结论;此结论可用于求水温变化时吸放热。
1千克水温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103焦;
1千克水温度降低1℃所吸收的热量是4.2×103焦;
巩固例2:求10千克水温度从10℃升高到100℃时,吸收的多少热量。
解:因1千克水温度升高1℃,吸收的热量为4.2×103焦;
则10千克水温度升高1℃,吸收的热量为4.2×103×10焦(为4.2×104焦)
则10千克水温度升高90℃,吸收的热量为4.2×103×10×90焦(为3.78×106焦)
㈢燃料的热值及燃料燃烧放热计算
1、燃料定义、特征、分类。
①定义:可以燃烧并放出热量的物质;三种状态的燃料都有;
②特征:燃料可以燃烧且燃烧放热;
③分类:易燃、可燃等。介绍汽油、草木、液化气易燃;堆草场、加油站、液化气站要防火防雷击起火,避免火灾。
2、燃烧的热值:
①热值物理意义:
因相同质量的不同燃烧、完全燃烧放热不同,故需引入一个物理量来表示“燃料燃烧放热的本领”。
②燃料热值定义:
1千克某种燃料在完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。某种燃料的热值含义要扣定义
③热值符号:q
④热值单位:焦/千克
巩固例3:
查表可知:无烟煤热值是3.4×107焦/千克,它表示什么意义?
[题析]紧扣定义便可解答:表示1千克的无烟煤在完全燃烧时,放出的热量为3.4×107焦。
⑤燃料燃烧放热计算公式:
质量m千克热值为q焦/千克的某燃料完全燃烧时,放出的热量为:Q放=mq
巩固例4见书109[例]500克汽油完全燃烧时可以放出多少热量?
⑥改善燃烧条件,充分提高燃料的利用效率。
三、课堂小结:
1、热量概念;
2、物体温度变化时吸放热量多少与m、△t有关;
3、燃料的燃烧值及燃料燃烧放热公式:Q= mq
四、布置作业:
自我评价与作业
§13.3研究物质的比热容教学目标
1、正确理解比热容的概念,物理意义。
2、在探究过程中,侧重制定实验计划,设计实验、分析、评估实验结果等探究实验能力的培养。
3、会查物质的比热容表,知道比热容的单位J/(kg·0C)和读法。
4、应用比热容解释简单的自然现象和生活中的物理事实。
5、理解计算热量的公式。
教学重点:
制定探究不同物质的吸、放热性能的实验计划,设计实验方案,比热容概念、热量计算公式。
教学难点:
制定探究不同物质的吸、放热性能的实验计划,设计实验方案、分析、评估实验结果,比热容物理意义及比热容知识应用。
教学方法:
演示法、观察法、多媒体。
教学安排:
二课时
教学过程
一、新课教学
看课文第63页图13-7,思考:在地球上同一纬度,为什么海滨城市早晚的气温变化不明显,沙漠早晚的气温变化很大?
师:要解释上述现象就要了解不同物质吸、放热的性能等有关问题。
二、新课教学
师:物质温度变化时吸收、放出热量多少与哪些因素有关?
学生讨论:可能与物体质量、温度的变化大小、物质种类有关。
同种物质,例水烧开的时间与水的质量成正比;一定质量的水,加热时升高的温度多加热时间就长。
师:同种物质,质量越大,温度变化越大,吸收或放出的热量就越多,那温度变化和质量都相同的不同物质吸、放热性能呢?
阅读课文第63页右下角方框中的实验指导意见以及课文提的实验中着重要解决的三个问题。分组讨论设计实验方案。
学生讨论:阅读课文页“信息链接”
演示1、按课文页图13-8进行实验。
师:质量相同的不同物体升高(或降低)相同温度,吸收或放出的热量是不同的。
为了比较不同物质在吸、放热性能上的差别,引入了比热容这个物理量。
板书:(一)比热容:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)10C所吸收(或放出)的热量。
符号:C,单位是J/(kg·0C)读作焦每千克摄氏度。C水=4.2*103J/(kg·0C)
师:水的比热容物理意义:1kg水温度升高(或降低)10C时,吸收(或放出)4.2*103J的热量。
像密度一样,比热容是物质的特性,只与物质种类有关,与物质的质量、温度变化以及吸、放出热量的多少无关。
学生讨论:比较比热容表格,总结出规律。
板书(二)比热容表格规律
①不同物质比热容一般是不同的(个别例外,如煤油和冰)。
②大部分固体比热容小于液体的比热容。
③比热容同时还与物质状态有关,如水与冰比热容不同。
④水的比热容最大。
活动:比较砂石与水的温度变化。
明确解决的问题:计算质量均为2kg的砂石和水,它们都吸收了7.36*103J的热量,升高的温度各是多少?
学生:查砂石比热容并说明物理意义。
师:根据砂石比热容的意义推理:2kg砂石温度升高10C,吸收的热量是0.92103*2
所以7.36*103J的热量能使2kg砂石升高的温度是:
△t砂=Q/cm=7.36*103/[0.92103*2]=40(0C)
将单位代入可写成为:
△t砂=Q/cm=7.36*103J/[0.92103J/(kg·0C)*2kg]=40(0C)
学生:用类似求砂石升高的温度的方法计算水升高的温度:
△t砂=Q/cm=7.36*103J/103J/(kg·0C)*2kg]=8.8(0C)
板书:(三)△t=Q/cm
师:学生尝试利用上式解释课文13-7所发生的现象。
学生讨论:由于海水的比热容大,沙石比热容小,相同质量的海水与沙石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小。
师:Q=cm△t 水储存能量,吸热多用作冷却剂,放热多用于取暖。
【教学小结】
一、归纳总结
1、为了比较不同物质在吸、放热性能上的差异,引入了比热容。物理学中把单位质量的某种物质,温度升高(降低)10C所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。
2、水的比热容很大,因此水是一种很好的储热介质,水对气温的调节有着重要的意义。
二、自我评估与作业
§13.4 热机与社会发展
教学目标
1.常识性了解汽油机的基本构造和工作原理。
2.常识性了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
3.常识性了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
教学重点内燃机的基本构造和工作原理。
教学难点
内燃机的工作过程。
教学器材
内燃机示教模型(带电灯指示),教学挂图
教学安排:
一课时
教学过程
(一)复习
(二)进行新课
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机〉
最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机。
1、汽油机用汽油作燃料的内燃机
(1)构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)
冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
(2)工作原理。
(边运转模型边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程。
〈吸气冲程〉开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门军关闭。工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
〈压缩冲程〉活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程。
〈做功冲程〉压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞向上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
〈排气冲程〉做功冲程结束,活塞继续向下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复两次,曲轴转两周,对外做一次功。
(3)能的转化:在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
2.柴油机:用柴油作燃料的内燃机。柴油机与汽油机的区别:
①柴油机与汽油机的相同点:都是内燃机;一个工作循环都要经历四个冲程。
②柴油机与汽油机的不同点:构造方面:些油机没有火花塞,而在相应位置上安装的是喷油嘴。吸入的气体不同,点火方式不同
(三)教学小结(四)布置作业
物理作业本本节内容
15.1电能电功
教学目标
1、知道电能的来源及电能的应用
2、知道电能的单位及换算关系
3、能够读懂电能表上的参数信息
4、会用电功的公式进行简单的计算
教学重点
从电能的各种来源和应用来学习电能。
教学难点
家庭电能表的使用,对电能单位的理解.
教学方法
演示法、讨论法.
教具准备
教师准备:纸风车小电扇、电动玩具车、投影仪、多媒体设备等.
学生准备:课前收集有关电能的各种来源和应用的资料,观察家中电表。
课时安排
2课时
教学过程
(一)引入新课
利用小实验引入本节新内容.
板书:第一节电能
(二)进行新课
一、电能
1、电能的来源
[师]电力有如社会的动脉,电能在现代社会的生产和生活中有着广泛的应用,我们的社会一刻也离不开电能,今天我们所用的电能是从那里来的呢?
[生]发电厂或电池.
[师]都有哪些发电厂呢?
[生]风力发电.
[师]风车发出的电是由什么能转化来的?风力发电有什么好处?
[生]风车发出的电是(由于风吹动风车转动)由风能转化来的.
[生](经过讨论)风能利用起来简单,主要是没有环境污染.
[师]除了我们刚才了解的风力发电外,同学们还知道什么可以发电?[生]还有火力发电,是用煤来发电的.
[师]那用煤来发电又是什么能转化为电能呢?
[生](经过讨论)煤燃烧应该是产生热能吧。
[生]还有水力发电,例如三峡工程建成后就可以发电.一些小水电站也都是利用水力发电的.
[生]核电站.我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站.
[生]太阳能发电.
[生]潮汐也能发电.
[生]电视上还讲过地热,有些废料垃圾还能发电.
[生]各种各样的电池.
播放图片资料:水电站和各种各样的电池,进一步激发同学们的学习兴趣.引导总结出电能的来源是由其他形式的能转化而来的.
板书: 1.电能的来源:电源——把其他形式的能转化为电能。
2、电能的应用
[师]同学们的表现非常棒.可能还有许多尚未开发的新能源能变成电能,等待着同学们,利用你们的智慧,利用你们努力学习掌握的知识去开发、利用,为人类造福.
今天的人们,已经离不开电了.无论走到哪里,都可以看见电能在工作.
[师]请同学们说一说你知道的用电的地方有哪些,电能是怎样工作的?
[生]电能让电灯泡发光,电能通过灯泡转化成了光能.
[生]通电的小灯泡发热了.
[生]电能还能转变成热能.如电饭锅、电炉、电热水器…
[演示2]电风扇通电转动.
[演示3]电动玩具车装上电池,合上开关,电动玩具车会运动起来.
[生]电能还能转变成动能.如电风扇、电动车.
[生]还有城市里的电车、电力机车,最近流行的电动自行车…
[生]家里的电视、电冰箱、洗衣机、电脑,爸爸用的电动剃须刀,妈妈用的电熨斗、电吹风等都要用电才能工作.
[生]工厂里机器运转要用电,农村的抽水机、磨面机也要用电才能工作.
…
[师]同学们了解到的用电的地方涉及了我们生活的各个方面,随着我们生活水平的不断提高,用电的领域会越来越多,电对我们的作用也会越来越重要.所以,我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时,一定要养成节约用电的好习惯。
引导学生总结出电能应用的方式
板书:2.电能的应用:用电器——把电能转化为其他形式的能。
3、电能的单位
[师]我们去市场买菜要说买几斤(克、千克),老师或同学们用的桌子有多长,我们可以量出是几米、几厘米.用了多少电该怎样量?
板书:3.电能的单位
[师]电能的单位是什么呢?
[生]听见家长说过这个月用了多少“度”电,电能的单位是“度”吧.
[师]“度”就是电能的单位,它的学名叫千瓦时(kW·h).物理学中更常用的单位是焦耳(J).
板书:1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳(J)
[投影]1J的能量有多大呢?
将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1 J.
1 s,消耗的电能大约也是1 J.
微波炉工作1 min消耗的电能大约为60000 J.
[师]同学们把焦耳换算成千瓦时,看看是多少。
[投影]1度(1千瓦时)电的作用又有多大呢?
可以炼钢1.6 kg 生产化肥0.7 kg 采掘原煤105 kg 可以使电车行驶0.85 km 机织棉布11 m 从以上的这组数据,增加学生的感性认识,同学们能切实感受到一度电在国民经济中的作用.也更应该明白我们在生活中节约每一度电的必要.
二、电能的计量
[师]在生活中,我们称质量时要用秤,量长度时可以用尺.通过上面的学习,同学们已了解了电能的单位是“度”.如果想知道某一电器在一段时间内到底用了多少度电,该用什么,如何测量呢?
[生]电工每月都去家里查电表,算每个月用多少度电交多少电费,所以用电多少是用电表测量的.
[师](鼓励同学这种观察生活、认真思考的好习惯)同学所说的电表就是电能表,也叫电度表.用电器在一段时间内消耗的电能,就是用电能表计量出来的.
板书:4.电能的测量:电能表
出示电能表,学生观察.(可以用投影仪将实物投影放大,便于学生观看)
[师]哪位同学注意过家里的电能表,把你的了解向大家介绍一下.
[生]家里电器开着的时候,中间的圆盘会转动,圆盘上面的一排数字也会跟着变.
[生]圆盘转动时,变化最快的是最后一位数.使用的电器越多,圆盘转动得越快,上面数字变化得越快.
[师]很好,希望同学们都能像他们一样注意观察、关注身边的事情,做生活的有心人,养成良好的习惯对大家的学习、生活会很有用.
[师]现在请同学们一起来了解一下从这块电能表上我们还能得到什么信息.(教师有意识地引导学生观察)大家可以大胆地发表你自己的见解.
[生]电能的单位是“度”即“千瓦时”,表的最上面一行标出了“kW·h”,这是要说明这块表是电能表,表上测出来的数字是以“千瓦时(kW·h)”为单位的.
[生]数字盘上一共有五位数字,但最后一位是在红色框里的,它应该和前面四位数字不一样,是不是类似小数的写法,红框表示小数点,红框里面的数是小数点后面的数?
[生]在红框内的数字右边,紧挨着数字有一个小标尺,红框右边的边上有一条白线指着小标尺.
(用电器功率较小,电能表圆盘转动很慢,最后一位数字也看不出变化时,从小标尺对应的白线位置,能说明电表的转动.可以让学生在条件许可的情况下仔细观察.课堂上不做要求)[生]圆盘的两端有箭头,指示圆盘的转动方向.在圆盘上有一段涂着颜色,是为了电能表转动时能看得清楚、醒目.
[师]同学们观察的非常仔细,并且能根据学过的知识分析、思考问题很可贵,希望大家继续努力.
确实如同学们分析的,电能表计数器示数盘上最后一位是小数点后面的数字.一般可以不读.
[投影例题]
例1:两个同学家电能表的示数如下,请你将它们的示数读出来.
如果一个月后,两位同学家的电能表示数分别变为如下图所示,则这
两位同学家这一个月分别用了多少度电?
[生]甲同学家用电23 kW·h
[生]乙同学家用电23.6 kW·h
[师]哪位同学能讲讲他们是如何知道这样的结果的?
[生]用某同学家电表现在的示数,减去一个月前电能表的示数,就是该同学家这一个月的用电量.
[师](充分肯定同学们的表现)现在请同学们继续关注电能表,了解几个重要参数.
[生]家庭电路的电压是220 V,电能表一般用在家庭中.“220 V”是指这种电能表应该在220 V的电压下使用.
另外几个参数,学生可能不容易明白,教师应引导学生看书P39帮助了解这方面知识.
“50 Hz”指电能表应在50 Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表.
“10(20) A”指这个电能表的额定电流为10安培.正常情况下电路中的电流应不大于10安培.短时间应用电流允许大一些,但不能超过20安培,否则会损坏电能表.
“600 revs/kW·h”指电能表转过600转,说明接在电路里的用电器消耗的电能是1 kW·h.
[师]同学们了解到的参数是我们观察的这块表的参数,根据具体情况的不同,电能表的参数并不完全一致.
(出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图)
[师]同学们通过比较,你能发现什么?
[生]其他的基本一样,只有额定电流有的是5(10) A;转数有的是1200 revs/kW·h,有的是1500 revs/kW·h,说明消耗1 kW·h的电,转盘转过的转数不同.
[师]有没有同学想过,为什么电流参数和转数有的不一样,而电压和频率的参数都是220 V 和50 Hz呢?
[生]是不是因为家庭电路的电压就是220 V,交流电的频率都是50 Hz,所以表上的参数基本都是220 V和50 Hz.
[师]课后同学们可以去查资料或走访有关人员了解不在家庭电路上使用的电能表和家庭电路中使用的电能表有没有区别.
例2星期日,小明在家帮妈妈煮饭,他发现当家中只有电饭锅工作时,4min内电能表的转盘转动了54r,同时他还注意到电能表上标有1200r/kW·h字样。请你算一算,在这段时间内电饭锅消耗的电能是多少J?
解:电能表每转1转用电器消耗的电能为1/1200kW·h电能表转动了54r,电饭锅消耗的电能是
W=54×1/1200kW·h=4.5×10-2kW·h=4.5×10-2×3.6×106J= 1.62×105J
∴在这段时间内电饭锅消耗的电能是多少1.62×105J
[师]通过大家的努力,同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开书P39了解另外一种电能表.
哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表?
[生]IC卡电能表有许多优点,比如说它不用工人师傅每月查电表,节省许多人力,还能避免出错,省去了收电费时的许多麻烦.
[生]IC卡中的金额用完后,电能表便能切断电源,能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象.
[师]同学们表现很好.相信在不久的将来,一定还会有更先进、更完美的电能表在同学们的手中制造出来
三、电功
1、定义:电流所做的功叫做电功
2、电流做功的实质:电流做功的过程就是消耗电能的过程,也就是把电能转化为其他形式的能的过程
3、公式:w=UIt
推到公式:W = I2Rt
W=u2/R t
例3:有一只节能灯接在220V的家庭电路中,通过它的电流为0.09A,计算这只灯使用5h用电多少千瓦时。
解:∵ W=UIt t=5h=18000s
∴ W=UIt=220V×0.09A×18000s=3500J=0.099kW·h
∴这只灯使用5h用电为0.099千瓦时
(三)、小结
师生共同小结:
电能:来源、应用、单位、测量(电能表).
(四)、板书设计
第一节.电能电功
一:电能
1.电能的来源:电源——把其他形式的能转化为电能。
2.电能的应用:用电器——把电能转化为其他形式的能。
3.电能的单位
1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳(J)
二:电能的计量:
1.电能表
2.几个重要的参数
3.使用三:电功
1.定义
2.公式 w=UIt
推到公式:W = I2Rt W=u2/R t
3.计算
四:课堂小结
五:作业:物理作业本本节内容
15、2认识电功率
教学目标
(1)知道电功率是表示消耗电能的快慢,理解电功率的概念;
(2)知道电功率的单位有W和KW;
(3)会用电功率的公式进行简单的计算;
(4)了解电功率的大小是仪器的主要指标之一。
教学重点
电功率的概念、公式
教学难点
电功率的概念,用电功率的公式进行计算。
教学时间
三课时
教学过程
一、引入新课
教师:你家装修房子采购了两种不同规格的灯泡,有60W和25W的;根据需要客厅、书房的灯要亮些,卧室、厕所里的灯要暗些,如果让同学们从中选择,你会怎么选?为什么?
同学们根据已有生活经验进行判断选择:客厅、书房安装60W的灯泡;卧室、厕所里安装25W的灯泡。
原因:60W的电灯泡比25W的更亮。
二、认识电功率
教师:演示60W和25W灯泡正常工作情况;
问1:电灯泡工作时能量是如何转化的?从刚才实验看出60W的电灯泡比25W的更亮,这说明什么问题呢?
问2:怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生观察灯泡亮度
电能转化为光能和热能;这表明相同时间内60W的电灯泡把更多的电能转化为光能和热能。(也就是说电流做功有快慢之分。)
教师类比启发:
(1)怎样比较物体运动的快慢?(2)怎样比较力对物体做功的快慢?
(3)可以怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生思考并回答:
(1)利用物体单位时间内通过的路程(即速度);
(2)利用物体单位时间内完成的功(即功率);
(3)单位时间电流所做的功。
教师:物理学中就引进了一个十分重要的物理量来描述电流做功的快慢,它就是电功率。从刚才的比较中得出应该怎么来描述电功率呢?
电功率就是电流在单位时间内所做的功。
如果用Ρ表示电功率,用W表示电功,用t表示通电时间,用数学公式就应该这样表示:
引导学生说出其物理意义、数值和单位
教师:但在工农业生产上的用电器,如起重机上的电动机,功率往往很大,这时就要用更大的单位千瓦(kW)来表示。1kW=1000W
如农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间。
电功率在数值上等于电流在单位时间内所做的功。
当电功的单位是焦(J),时间的单位是秒(S),电功率的单位就是焦/秒(J/S),常用瓦特(W)来表示。
学生熟悉电功率的常用单位。
平常我们说40W的灯泡、150W的电视机说的就是电功率。电功率是家用电器的一项重要性能指标,在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示,请同学们仔细观察课本图7-2-2并思考讨论:(1)该电视机正常工作时的电功率是多少?表示什么意思?(2)看两小时电视要消耗多少电能?
教师说明:计算时只要单位配套使用即可,计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。
学生观察后回答:(1)该电视机正常工作时的电功率是140W;表示它1s消耗电能140J
(2)由公式,可得
或:
学生了解单位的配套使用
(1)P—W,t—S,W—J;
(2)P—KW,t—h,W—KWh.
教师:请同学们利用所学知识分析一下,要节约电能可以从哪些方面着手?
学生:根据公式W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能的减小用电器的功率;也可以在不减小用电功率的情况下,减少用电时间,如养成随手关灯的习惯等。当然可以同时考虑。
三、探究电功率跟电流、电压的关系。1.提出问题,进行猜想与假设
教师:不同的用电器工作时其电功率一般不同,请同学们猜想一下影响电功率大小的因素可能是什么?把你的猜想写下来,然后与组员讨论,提出共同猜想的影响因素。
教师在教室里巡视,引导督促学生进行猜想,避免学生盲目猜想。
1、猜想假设:
(1)可能与两端的电压有关;
(2)可能与通过的电流有关;(3)可能与用电器的电阻有关
…………
学生各自猜想后,与小组成员进行讨论,提出小组成员共同赞成的猜想,在班级里进行交流,每个小组选出一位代表与全班同学交流本组的猜想。
教师将学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。
学生在教师的指导下,确定出可能影响的因素。明确只需探究电功率跟电压、电流的关系。
2.设计实验,进行实验
教师:以小组为单位进行讨论,设计一个验证我们提出的猜想的实验方案,画出电路图。
学生思考讨论,设计实验方案,画出电路图,各小组内进行方案交流。
教师:每组派代表与大家交流你们小组的实验方案。
教师指导学生交流,强调研究方法---控制变量法。
学生交流讨论得出实验方案。
通过观察灯泡的亮度来判断灯泡电功率的大小,操作如下:(1)将小灯泡串联,保持电流相等,测量灯泡两端的电压;(2)将小灯泡并联,保持电压相等,测量灯泡的电流。
教师:根据实验方案,选择实验仪器,分小组进行实验。
教师巡视指导学生实验。
学生进行实验。
3.收集数据、分析论证
教师:请设计表格,记录实验数据,并且进行分析。
教师对学生进行适时指导。
学生设计表格,收集数据,进行分析,得出小组结论。
4.交流讨论
教师组织、指导学生交流讨论得出实验结果。
小组选出代表汇报实验结果,全班进行交流讨论,得到结论:(1)通过用电器的电流相同时,用电器上的电压越大,电功率越大;(2)用电器两端的电压相同时,通过用电器的电流越大,电功率越大。
5.评估
教师:实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量数据与所得结论是否可靠?学生审查思考
教师:进一步实验发现:电功率等于电压与电流的乘积。
即P=UI
公式中I表示电流,单位是安(A),U表示电压,单位是伏(V),P表示电功率,单位是瓦(W).学生领会两个计算电功率的公式:
(1)
(2)P=UI
推导出公式:W=UIt.
四、例题
教师引导学生解答课本例1;
教师:有无办法直接由电压和电功率求出电阻?
学生尝试完成例1和“自我评价”第3题。
五、课堂小结
本节课我们探究了电功率,知道了电功率的概念、计算公式、单位;并能利用所学知识进行计算,解决实际问题。
六、课堂练习:自我评价
七、课后练习
创新练习本节练习。
电功率的概念是本节内容重点和难点之一,要巧妙地利用前面所学“速度”和“功率”的概念进行类比,使概念的得出水到渠成。探究电功率跟电压和电流关系的实验,是一个完整的探究活动,要让学生在前面实验探究基础上进一步体会探究的各个环节,让学生在科学探究的过程中体会科学思想和科学方法,培养学生的科学探究能力。本课要根据实际情境设计问题让同学解答,在解题中激发兴趣。
教学的真正目的是让学生通过知识的探索去获得研究和思维的方法,所以在在设计本教案的时尽量通过学生的自主、合作、探究及师生交流、共同发展的互动过程来教给学生一种研究问题的方法,从而培养学生的能力。
15.3 怎样使用电器正常工作
教学目标
1、知道额定电压、额定电流和额定电功率的含义;
2、知道用电器实际消耗的电功率随其两端的实际电压(或通过的电流)的变化而变化;
3、理解和掌握“测算小灯泡电功率”的方法。
重难点提示
1.用“伏安法”测小灯泡的额定功率和不在额定电压下时的实际功率;
2.知道额定功率和实际功率的区别。
教学时间
二课时
教学过程
(一)导入新课
同学们,我们现在家中的用电器很多,例如:电视机、电冰箱、洗衣机等等,还有电灯,工作时有时很亮、有时却很暗,这样都无法很好发挥用电器的工作性能,而且还
很容易损坏用电器,那么,怎样才能使用电器正常工作呢?(板书:17.4 怎
样使用电器正常工作)
(二)讲授新课
我们在前面学习17.2《探究灯泡的电功率》时,观察了电器铭牌,铭牌上标出的数值表示什么含义?
1.观察小灯泡铭牌,并将铭牌值记下来: 你能理解铭牌值的含义吗?
接下来我们来看活动1 观察灯泡的亮度变化
(1)设计一个能“改变小灯泡的亮度”的电路,需要哪些器材?
灯泡、电源、开关、导线、滑动变阻器;电流表、电压表
(2)利用滑动变阻器改变电路图,观察灯泡的亮度变化,填入下表:
通过实验及分析实验结果,归纳出相关概念。
穿插练习
①一个标有“220V40W”字样的灯泡,没有接入电路时,它的额定电压、额定功率各是多少?实际电压、实际功率又是多少?当把它接入220V的家庭电路中,它的实际电压、实际功率又是多少?
2.测小灯泡的电功率
你能设计一个方案测算出小灯泡的电功率吗?谈谈你的方案。
根据学生设计的实验方案,加以修改,然后让学生进行实验,把实验数据填入课本的表格中,并说出小灯泡的额定功率。
自我检测:
②把“110V20W”和“110V40W”的两只灯泡串联起来接在110伏特的电路中,结果这两只灯泡都不能正常发光,这是因为()
A.每只灯泡的额定功率都变小了。B.每只灯泡的额定电压都变小了。
C.电路电压是110伏特,而不是220伏特。D.电路电压无论多大,也不能使两灯同时正常发光。
③“2.5V 0.3A”小灯泡的额定电压是,额定电流是,额定功率是____W,它正常工作时的电阻是。
④两只外形相同的灯泡,在它们的铭牌上只能看清都标有“220V”字样,它们的额定功率不同,请你写出两种方法判断哪只灯泡的额定功率较大,并简述理由。
方法1:__________________________.理由:
方法2:__________________________.理由:
3、小结
额定电压和实际电压、额定功率和实际功率,伏安法测电功率
4、板书设计
17.4 怎样使用电器正常工作
1、研究额定电压与额定功率
用电器正常工作时的电压值叫做额定电压;
用电器正常工作时的电流值叫做额定电流;
用电器在额定电压工作时所消耗的功率叫做额定功率。
用电器实际工作时的电压值、电流值、电功率分别叫做实际电压、实际电流、实际功率。
2、测算小灯泡的电功率(1)伏安法测电功率
用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测通过小灯泡的电流,用公式I=UI计算电功率。
(2)实验过程及记录数据的表格
小灯泡的额定功率:
15、4 探究焦耳定律
教学目标
1、知道电流的热效应.
2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。
3、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力。
教学重点
焦耳定律
教学难点
电功率的概念,用电功率的公式进行计算。
教学时间
三课时
教学过程
(一)引入新课:
1、演示实验:灯泡接入电路中,闭合开关,灯泡发光,提出问题:
(1)灯泡在工作过程中,把什么能转化为什么能?学生回答:灯泡在工作过程中,把电能能转化为内能和光能。
(2)在灯泡工作过程中,电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同?学生回答:相同。
(3)电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同,那为什么灯泡灯丝热得发热发光,而导线几乎不发热呢?
2、多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片。指明:11月9日是我国“消防日”,据有关资料表明,城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器,使电线发热而引起的。家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾?
3、进一步分析:
(1)电灯在工作时把电能转化为内能和光能,人们利用电灯来照明。电炉子在工作时把电能转化为内能,人们利用电炉子来烧水等。
(2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?人们利用的是电风扇的什么能量?
(3)提出问题:电流通过导体都要产生热量,有些设备是利用了电流通过导体产生热量,有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的,为了更好的让电热为人类服务,又要减少电热对人类造成的危害,就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关?它们之间存在着什么样的规律?今天我们就学习第九章第五节的内容:焦耳定律。
(二)进行新课:
1、电流产生的热量跟哪些因素有关(学生讨论)
(1)引导学生根据日常生活中的现象进行分析:
电流 I
电热Q → 电阻 R 有关
通电时间 t
(先引导学生分析电流产生的热量跟电流I、电阻R和通电时间t有关,使学生获得感性认识,为下面的实验打下基础。)
(2)用实验进行研究。学生讨论研究方法控制变量法。
① 当电流I、时间t相同时,研究电热Q与电阻R的关系。
② 当电阻R、时间t相同时,研究电热Q与电流I的关系。
③ 当电流I、电阻R相同时,研究电热Q与通电时间t的关系。
(引导学生分析研究多变量问题的方法--控制变量法,并在实验过程中具体使用,对学生进行研究方法的教育。)
(3)介绍实验器材
学生电源一个,开关一个,导线若干,滑动变阻器一个,量热器两个(4欧一个,16欧一个)温度计两只,打孔的橡胶塞两个。钟表一个。
(4)实验原理:
给量热器内的电阻丝通电,电阻丝通电后放出的热量被量热器内的空气吸收,量热器内的空气吸收热量后温度升高,电流通过电阻丝做功放出的热量越多,量热器内空气的温度升高得越高。用温度计测量量热器内空气温度上升的多少,就可以比较电流通过电阻丝做功放出的热量的多少。
(5)实验设计
① 电路图:通过学生讨论研究设计出实验电路如图:让一个学生
把本组设计的电路图画在黑板上,并进一步说明如何进行实验。
② 实验记录:由小组共同设计实验记录表格,
③ 实验探究:四位同学分工合作进行实验探究,并记录实验数据。
④ 归纳实验结论:四位同学共同探讨,归纳实验结论,电流通过导体产生的热量跟那些因素有关。(
① 研究电热Q跟电阻R的关系:电流I、通电时间t相同,电阻R越大,电热Q越多。
② 研究电热Q跟电流I的关系:电阻R、通电时间t相同,电流越大,电热越多。
③ 研究电热Q跟通电时间t的关系:电流I、电阻R相同,通电时间越长,电热越多。
2、焦耳定律:
焦耳简介:焦耳定律是英国物理学家焦耳经过无数次实验探索总结出来的。我们不仅要学习他发现的定律,而且要学习他的刻苦钻研的精神。
(1)内容:电流通过导体时产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
注意:“电流产生的热量Q与电流的平方I2成正比”的含义是:当I1=2I2
时,Q1=4Q2
(2)公式:Q=I2Rt
(3)单位:I-安,R-欧,t-秒,Q-焦。
(4)说明:焦耳定律是从实验中总结出来的规律,它适用于任何情况下的电热的计算。
3、理论推导:
焦耳定律是焦耳在大量实验基础上归纳总结得出来的规律,还需要理论上的支持,我们能不能通过理论来推导出焦耳定律的数学表达式呢?学生讨论推导。
电功
当满足条件,电能—————内能(电热)时,有Q=W
(全部转化)
W=UIt,且U=IR
∴Q=W=UIt=I2Rt
∴Q=I2Rt
通过理论推导,同样得出了焦耳定律的数学表达式,达到理论和实践的完美的统一。
最后再让学生总结得出当电流通过导体做功全部转化为内能时热量的计算方法:
①Q = W ;②Q = UIt;③Q = Pt;④Q = UQ电荷量;⑤Q = I2Rt;⑥Q =( U2/R) t
4、引导学生运用本节课研究的结论解决实际问题。
(1)分析讨论课文前面“?”中的两个问题。
问题1:灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
问题2:假如在照明电路中接入大功率的电炉,电线将显著发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾。这又是为什么?
(2)利用焦耳定律解决实际问题:
①连接电路用的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线?为什么?
②制作电炉子用的发热体应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线?为什么?
③制作电扇电动机线圈的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线?为什么?
(3)再通过例题讨论可以用几种不同的方法求解电流通过导体产生的热量
通过对实际问题的分析、讨论,材料的选择、及热量的不同计算方法的运用,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。进一步加深学生对物理知识的理解。
在教学中注重培养学生运用物理规律解决实际问题的能力,特别是让学生通过讨论,自己得出结论。这样做,培养了学生的思维能力和分析问题的能力。
(三)课堂小结:
1、归纳研究物理问题的方法——控制变量法
2、归纳物理知识:焦耳定律
3、归纳电热的计算方法。
(四)作业:
1、物理创新练习
(五)附板书设计:§15、4 焦耳定律
(一)研究电热跟哪些因素有关
电流 I
1、电热Q → 电阻 R 有关
通电时间 t
2、实验研究:
研究方法:控制变量法
(二)焦耳定律
1、内容:(略)
2、公式:Q=I2R.t
3、单位:I-安,R-欧,t-秒,Q-焦。
4、说明:①焦耳定律是从实验中总结出来的规律,它适用于任何情况下的电热的计算。
电功
②当满足条件,电能 __________内能(电热)时,有Q=W
(全部转化)
W=UIt,且U=IR
∴Q=W=UIt=I2R.t
学习效果评价设计
1、学生能够积极主动思考老师提出的问题。
2、学生能够有目的地观察实验现象并分析原因
3、学生能够根据实验现象及生活实际,提出要探究的问题,并利用控制变量的方法设计实验进行实验探究。并正确归纳实验结论。
4、学生能够根据已有知识,进行理论推导,证明实验结论的正确性。
5、学生能够利用本节课所学的知识解决生活中的实际问题。