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18.4第十八章 电功率 第四节 焦耳定律 重难点突破  

2015-01-14 08:29:03|  分类: 重难点突破 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、教学内容分析

 

焦耳定律是初中物理学习的重要定律之一,它是对前面电功、电能理解的提升。本节通过实例认识电流的热效应,结合实例对电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关提出猜想,通过实验来验证自己的猜想,通过实验得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关,得出它们的定性的关系,具体的定量关系就是焦耳定律。利用辩证的观点来认识电热在实际中的利用和防止。

 

本节教学重点是通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。难点是对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。

 

二、重难点突破

 

1.通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系。实验操作中各个环节应注意的问题

 

突破建议:

 

通过图片、视频等展示生活中的电热器,知道它们的共同点都是把电能转化为内能的过程,就是电流的热效应。以生活中使用电炉时,电炉丝热的发红而导线却不怎么热的现象引入影响电热大小的因素,更贴近学生的实际,产生解决实际问题的冲动,从而提出问题,经历猜想、设计实验、进行实验和收集证据、得出结论等几个环节来得出电热与电流、电阻和通电时间的关系。

 

实验中利用了转换法,把电流通过电阻产生的热量转换成气体的热胀冷缩的大小,要注意在实验前调整两管中液柱的高度相平。实验中也可以利用加热液体升高的温度来比较。

 

在实验中先从电热与电阻的关系入手,因为这个更接近生活实际,并且在设计实验时方法也比较简单,利用串联的方法就可以控制电流和通电时间相等。

 

在研究电热与电流的关系时,要控制电阻大小相等,改变电阻中的电流,在同一个电路中设计出来是一个难点。可以从前面的并联分电流的思路出发,给学生适当的提示。本实验利用两个电路学生可能更容易理解,利用两个相同的电阻丝,在不同的电路中,电流不相同。

 

通过实验研究只能得出电热与电流、电阻和通电时间的定性关系,无法得出定量关系,它是大量的准确实验的基础上得出来的。

 

2.对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用

 

突破建议:

 

焦耳定律是建立在实验的基础上的,它是电热与电流、电阻和通电时间的定量关系。利用焦耳定律可以计算电流做功放出的热量。

 

电热与电功是两个不同的概念,电功是指电流做功,把电能转化为其它形式的能。电热是指电流做功,把电能转化为内能,电热只是电功的一部分。当用电器把电能全部转化为内能时,电热与电功是相等的,它们的计算方法也相同。但很多用电器并不是把电能仅转化为内能,还有其它形式的能,如电动机工作时除了转为内能,主要转化为机械能,其中电热的大小仍利用焦耳定律计算。

 

焦耳定律可以解释生活中的很多现象,如用电水壶烧水时,电热丝很烫,而连接的导线却不怎么热,这是因为它们串联,电流相等,导线的电阻比电热丝的电阻小得多,所以相同时间内放出热量也小得多。

 

对于电阻对电热的影响,根据Q=I2Rt和18.4第十八章 电功率 第四节 焦耳定律 重难点突破 - 物理 - 物理得出的结论不同,前者电阻越大,电热越多;后者电阻越大,电热越少。这两种说法看似矛盾,实际并不矛盾,因为在分析电阻对电热影响时,要采用控制变量的方法,如前者前提是在电流相同和通电时间相同时,而后者要在电压和通电时间一定时,不能孤立地看电阻一个量。

 

要利用辩证的思想来对待电热,生活中的电热器都是利用了电热,也有很多用电器要防止电热造成危害,不能简单说电热是有利还是有害的。

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