高中焦耳定律教案可以包括以下几个部分:
1. 引言:介绍焦耳定律的基本概念和背景知识,激发学生的学习兴趣。
2. 实验探究:通过实验探究焦耳定律的规律,让学生观察实验现象并记录数据。
3. 理论分析:根据实验数据,运用热力学基本定律和能量守恒定律,推导出焦耳定律的表达式。
4. 焦耳定律的应用:介绍焦耳定律在各种情况下的应用,如电热器、电动机等。
5. 讨论与思考:引导学生思考焦耳定律在实际应用中的意义和局限性,并鼓励学生提出自己的问题和思考。
以下是一个简单的焦耳定律教案示例:
一、引言
(一)介绍焦耳定律的概念
(二)介绍焦耳定律的历史背景和意义
二、实验探究
(一)准备实验器材:电源、电流表、电压表、热敏电阻、导线等
(二)进行实验并记录数据
(三)分析实验现象,得出初步结论
三、理论分析
(一)运用热力学基本定律和能量守恒定律推导焦耳定律的表达式
(二)解释焦耳定律的物理意义和适用范围
四、焦耳定律的应用
(一)介绍电热器、电动机等设备中焦耳定律的应用
(二)讨论焦耳定律在实际应用中的意义和局限性
五、讨论与思考
(一)引导学生思考焦耳定律在实际应用中的创新点和改进方向
(二)鼓励学生提出自己的问题和思考
六、小结
以上是一个简单的焦耳定律教案示例,具体的教学内容和步骤可以根据实际情况进行调整和补充。
高中焦耳定律教案例题
一、教学目标
(一)知道焦耳定律的内容和意义。
(二)能根据焦耳定律解释一些简单的物理现象。
二、重点和难点
(一)重点:焦耳定律的内容。
(二)难点:对公式中各物理量的理解。
三、教具
电热器、电源、电流表、电压表、温度计、一些电阻丝等。
四、教学过程
(一)引入新课
在欧姆定律中我们学习了电流通过电阻产生热量的规律,电流通过导体,导体就要发热,这种发热的现象叫电流热效应。电流的热效应是有条件的,它需要电阻和时间两个必要条件。电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关,这个规律叫焦耳定律。在电能的利用中,电炉、电烙铁和白炽灯是利用电流热效应的典型用电器,设计和使用电热器时,必须考虑发热电阻的材料、大小和散热措施。
(二)新课教学
1. 定义:电流通过导体所产生的热量跟电流强弱、电阻大小和通电时间的长短有关系。这个规律叫焦耳定律。用公式表示为:Q=I2Rt。
2. 内容:电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
3. 举例说明:电炉、电烙铁等电器在工作时发热,是由于它们都是利用了电流的热效应。电炉丝通电后温度很高,它的电阻比导线大得多,根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可以知道,相同时间内产生的热量就很多。所以电炉工作时,电炉丝内部分子热运动剧烈,温度很高,甚至接近于熔化。为了防止烧坏电炉丝,就需要采取一些散热措施,如在电炉丝的周围放些水或石棉之类的物质。
例题:有一个电炉通电后正常工作,如果把一个开关置于电炉两端,可以调节电炉两端的电压,那么这个开关应该怎样接?如果这个开关不小心接在了电炉中的一根电阻丝的两端,且已经闭合了开关一段时间,请分析会出现什么现象?为什么?
答案:这个开关应该并接在电源的两端;如果开关不小心接在了电炉中的一根电阻丝的两端,且已经闭合了开关一段时间,由于电阻丝温度升高且接近于熔化状态,所以电阻丝的电阻会减小,电路中的电流会增大;由于电源电压不变,所以电路中的总功率会增大;由于电流的热效应会使得电阻丝的温度进一步升高。
(三)课堂练习
1. 练习一(判断下列说法是否正确)
(1)电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比。
(2)电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。
(3)电流通过导体产生的热量跟通电时间成正比。
(4)电流通过导体产生的热量跟导体的电阻无关。
答案:(1)(2)(3)正确,(4)错误。
2. 练习二(选择题)在下列情况中不会产生热量的是( )
A. 摩擦力做功 B. 气体膨胀做功 C. 机械运动做功 D. 电动机转动做功
答案:C。
(四)小结(略)。
(五)作业(略)。
五、板书设计(略)。