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[!--downpath--]焦耳定律规定电压通过导体所产生的热量与导体的电阻成反比,与通过导体的电压的平方成反比,与通电时间成反比。 以下是小编为大家整理的2020年中学数学焦耳定理学习计划,希望大家喜欢!
2020年中学数学焦耳定理学习计划一
教学目标
知识目标
1.了解电压的热效应。
2.了解焦耳定理的内容、公式、单位及应用。
能力目标
在本节实验中了解科学研究方法中常用的等效替代法和控制变量法等方法。
情感目标
通过介绍光度计的生活,培养中学生热爱科学和克服困难的信念。
教学建议
教材分析
教材从实验入手,定性研究了电热与电压、电阻、时间的关系。 理论推论导致中学生对纯内阻电路的理解和认识困难。 在实验的基础上推断中学生更有说服力。 同时,从实验和理论两方面启发中学生学习数学。
做好实验是本课的关键。
回教教义忠告
本节主题突出,就是研究电热问题。 可以从电压通过导体形成的热量说起,可以举个例子,或者让中学生通过实验体会。 然后进入定性实验。
在讲解光度计定理内容时要注意,电压的平方成反比,中学生不太容易理解。 可以用一些简单的数据来帮助他们理解。 在推论中,应说明条件。 问题。
教学设计
问:
灯泡发光一段时间后,用手摸灯泡是什么感觉? 为什么?
电风扇使用一段时间后,触摸电机部分感觉如何? 为什么?
中学生回答:热。 这是电压的热效应。
介绍新班级
演示实验:
1、
引入如图9-7所示的实验装置。 用煤油填充两个相同的烧杯,并在每个瓶中安装一个内部电阻丝。 A瓶中的电阻丝内阻比B瓶中的大,将它们串联起来通电。 电压通过内电阻丝形成的热量后,煤油温度下降,体积膨胀,煤油在玻璃管内上升。 电压产生的热量越多,煤油就会升得越高。 观察玻璃管中煤油的上升,其电压产生的热量可以比较。
2、
三个条件:
第一个实验:两个串联的电阻值电压相同,加热时间相同,A瓶的阻值比B瓶大,A瓶内的煤油升得更高。 说明内阻越大,电压越高,发热越多。
第二次实验:待两根玻璃管内的液柱回落到同一高度后,调节滑动变阻器,调高电压,重做实验,使通电时间与上次相同。 两个实验比较了A瓶前后煤油的上升高度,第二个十字煤油上升的高度越高,说明电压越大,电压产生的热量越多。
第三个实验:如果延长通电时间,瓶内的煤油升得更高,说明通电时间越长,电压产生的热量越多。
(2) 焦耳定理
日本化学家焦耳做了很多实验。 1840年,他首先准确地确定电压通过导体产生的热量与电压的平方成反比,与导体的电阻成反比。 它与通电时间成反比。 这条定律叫做杜焦耳定理。
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
式中电压I的单位应为安培(A),内阻R的单位应为欧姆,通过时间t的单位应为秒,热量Q的单位应为焦耳(j)。
例如,60Ω的电阻丝接入36V的电压,5分钟会产生多少热量?
2020年中学数学焦耳定理学习计划二
核心品质
通过推导电功率的估算公式和焦耳定理,培养中学生的分析推理能力; 感受化学科学探究的过程和方法,培养合作意识和创新能力。
一、教学目标
1. 能通过例子理解电压的热效应。
2、根据实验可以得出电热的大小与电压、电阻和通电时间有关,知道焦耳定理。
3、能用焦耳定理进行估算,能用焦耳定理解释日常生活中电热的使用和预防。
2、教学难点
重点:通过实验研究电热与电压、电阻、通电时间的关系,确定研究方法和实验操作各环节应注意的问题。
难点:光度计定理的理解和焦耳定理在现实生活中的应用。
三、教学过程
教学
班主任活动 中生活动设计意图 课前登录友教平台,发送预习任务 完成本课预习任务,反馈预习情况,了解本课内容,查找薄弱环节,做好预习准备有针对性地考试
问问题
(2 分钟) 1. 什么感应与电功率的大小有关? 怎么估计呢?
2. 你能告诉我使用家用电器时能量的转换吗?
中学生按要求回忆并作答。 为本课的知识打下基础。
创造一个情况
介绍新班级
(3分钟) 电压在电路中确实做功,可以将电能转化为其他形式的能量,如电机、灯、电视机等。
在使用了一段时间的家用电器之后,当我们接触到它们的相关部分时,我们会有什么感觉呢? 这是什么原因? 中学生提到了普通家用电器在过程中的能量转换。
当电压通过导体时,电能转化为内能。 创设课堂情境,激发中学生的兴趣和求知欲。
联系实际引入新课新课教学(28分钟)电压的热效应
投影:烤箱、取暖器、油灯、电炉丝、电镀铬……
使用此类设备时有哪些共同特征?
导线与电炉导线串联连接。 为什么电炉丝发热发胀但丝不是很热? 解释是什么?
1. 问问题
电压通过导体时形成的热量的原因是什么?
2. 猜想和假设
提示:电热是电压通过内阻时产生的热量。 有电流的电路中不一定有电压,所以电流对电压通过内阻形成的热量没有影响。 (不包括电流的数学量)
电压通过导体形成多少热量与其有关。
你能举例说明这三种诱因对电热的影响吗?
3、设计实验
研究电压通过内阻产生的热量与内阻的关系,如何设计实验? 如何比较形成的热量?
4. 进行实验
(友教提示:请打开素材《演示视频:焦耳定理(二)》)
实验装置演示1
观察实验装置并思考:
1. 这个装置可以用来研究电热与感应之间的关系吗?
2、两个内阻为什么要串联?
3、如何通过内阻比较电压和放热?
4、设计实验数据记录表
接好电路,进行实验,观察U型管内液柱的上升情况,将实验结果填入表格。
从实验数据可以得出什么推论?
显示设备2
1. 这个装置可以用来研究电热与感应之间的关系吗?
2、为什么要在内阻丝的一侧并联另一根内阻丝?
3、如何通过内阻比较电压和放热?
4、设计实验数据记录表
接好电路,进行实验,观察U型管内液柱的上升情况,将实验结果填入表格。
从实验数据可以得出什么推论?
对于一定的内阻焦耳定律非纯电阻公式,当电压一定时,通电时间越长,电压通过内阻产生的热量就越多。 这个推论从刚才的实验可以看出,某内阻丝通电的时间越长,液柱上升的越高,说明放出的热量越多。
5. 分析论据,举一反三
总结以上两个实验,电压通过内阻形成的热量与电压、电阻和通电时间有关。 中学生总结:
这种家电工作时,将电能转化为内能。
(得到电压热效应的概念)
电热的大小可能与导体的电阻值有关。
中学生结合现实生活进行猜测:
电压、电压、电阻、通电时间……
中学生举例说明推测的合理性。
中学生讨论:
实验时应控制电路中的电压相等,改变电阻值,比较同一时间内放出的热量。
通过加热同一个物体,可以比较物体加热了多少
中学生观察实验装置并讨论:
1、本装置研究电热与内阻的关系。
2、内阻串联,可以使流过两根内阻线的电压和通电时间相同。
3、比较左右管子的高度差,液柱上升的越高,放出的热量就越多。
电压 I/A
R1
R2
内阻/Ω
形式热量(更多/更少)
4.实验数据表
中学生根据实验数据推断:当电压和通电时间相同时,内阻越大,电压通过内阻产生的热量就越多。
中学生观察实验装置并讨论:
1、本装置研究电热与电压的关系。
2、使右容器内电阻丝中的电压与右容器内电阻丝中的电压不同(右边的电压小于左边的电压)。
3、比较左右管子的高度差,液柱上升的越高,放出的热量就越多。
2020年中学数学焦耳定理课题三
教学目的:通过示范和讲解,使学生掌握焦耳定理。 解释电功率与电热的关系,理解非纯内阻器件电路中电功率小于电热的原理。
教学重点:区分和掌握电功率和电热的估算。
教学过程
备考简介:关于电力概念的备考题。
让中学生回答:电功是电压在W=UIt的一段电路上所做的功。 然后向中学生强调,当电压通过导体时,导体总会发热,这就是电压的热效应。 电压通过导体时形成多少热量与哪些诱因有关? - 我们将在本课中学习这个问题。
新讲座:
(1) 焦耳定理:
日本化学家焦耳(1818~1889)经过多年的实验研究强调:
电压通过导体产生的热量与电压的平方、导体的内阻和通电时间成反比——焦耳定律。
Q=I2Rt……………………………………(1)公式
解释: 式(1)表明,当电压通过导体时,会产生热量。 焦耳定理是研究电压热效应的定量规律。
b. 式(1)中各量的单位。
(2)电功率与电热的关系:
联觉:当电压通过电路时,功就完成了。 同时,电路通常具有内阻,因此电压通过电路时也会产生热量。 那么,电压所做的功与其形成的热量之间有什么关系呢? ?
1、纯内阻电路。
如图所示,内阻R,电路两端电流U,电压I通过的硬度。
电功是电压做的功:W=UIt。
电热是电压通过内阻产生的热量:Q=I2Rt
通过部分电路欧姆定理:U=IR
W=UIt=I2Rt=Q
表明在纯内阻电路中,电功等于电热。 也就是说,当电压做功时,所有的电能都转化为电路的内能(热能)。
电功率表达式:W=UIt=I2Rt=(U2/R)/t
电功率的表达式:P=UI=I2R=U2/R
2、非纯内阻电路。
如图所示,在灯L和电机M的串联电路中,哪些能量转化为电能?
当电压通过灯管L时焦耳定律非纯电阻公式,电能转化为内能,再转化为光能。 当电压通过电机时,电能转化为机械能和内能。
当电压通过电机M
电功就是电压所做的功(电动机消耗的电能):W=UIt
电热是电压通过电机电阻时产生的热量:Q=I2Rt
W(=UIt)=机械能+Q(=I2Rt)
表明在电机、电解槽等非纯内阻电路中,电功率仍等于UIt,
电热仍然等于 I2Rt。 但电功不再等于电热,而是小于电热。 Ut>I2Rt
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