高中物理选修1-1《电流的热效应》教案

  高中物理选修1-1《电流的热效应》教案

  教学目标:

  1、用实验探究电流通过导体时,电能转化为导体的内能与哪些因素有关,重点通过实验研究方法研究导体通电时发热与导体的电子之间的关系。

  2、了解电流热效应跟哪些因素有关,理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题。

  3、了解生活中应用焦耳定律的例子,了解节约电能的一些方法。

  教学过程:

  一、电阻和电流的热效应

  问:①白炽灯通电以后,一会儿热得烫手②电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭③电流通过导体时能使导体的温度升高在这些过程中能量转化情况如何?(电能变成内能)

  说明:电流能够将电能转化为内能这就是电流的热效应

  说明:导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢?请看下面的演示实验

  演示实验:

  实验器材:①阻值不同的电阻丝A 、B②两烧瓶质量完全相等的煤油③两支温度计④电源⑤导线

  实验过程:

  1、阻值不同的电阻丝A 、B分别浸在质量完全相等的煤油里,两者串联起来,通过变阻器和开关接到电源上

  2 、测量 两烧瓶煤油的初始温度并做记录

  3 、闭合开关,过几分仲后再测煤油的温度并做记录,同时记下这次通电的时间,比较两烧瓶煤油的温度

  实验结果:金属丝产生的热量跟金属丝的阻值成正比

  问:除此以外,电流的热效应跟哪些因素有关呢?(①电流②时间)

  说明:英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律

  问:如果用Q 表示热量,用I 表示电流,R 表示导体的电阻,t 表示通电的时间,如何表示焦耳定律?(Q = I2Rt )

  说明:我们把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率

  问:热功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)

  问:国际单位制中热功率的单位是什么?(瓦特,简称瓦,符号是W)

  问:电动机的能量转化情况如何呢?(电能转化成机械能和内能,这时电功率大于热功率)

  电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何呢?(电能几乎全部转化成内能,这时电功率等于热功率)

  板书设计

  一、电阻和电流的热效应

  1、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比 Q = I2Rt

  2、热功率:单位时间消耗的电能

  P=Q/t=I2R

  单位:瓦特,简称瓦,符号是w

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