教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1、知道電能,電流的熱效應(yīng),焦耳定律,電熱利用和防止,知道電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)。
2、知道和理解家庭電路中電流與用電器的總功率的關(guān)系。
3、知道家庭電路的組成部分,了解電能表和保險裝置的作用。
4、了解火線、零線,了解試電筆的使用,知道安全用電原則,了解觸電急救的方法和節(jié)約用電的意識。
5、會用歐姆定律說明安全用電的道理。
二、過程與方法
1、通過以學(xué)案的形式,讓學(xué)生自己復(fù)習(xí)和鞏固電與熱、家庭用電、安全用電的知識點。
2、通過講解焦耳如何努力發(fā)現(xiàn)焦耳定律以此加強學(xué)生的興趣,讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
3、以實際生活用電———家庭用電的角度來學(xué)習(xí)課本知識,增加學(xué)生對生活的物理現(xiàn)象的觀察,反思、以及如何將書本的知識與生活現(xiàn)象相結(jié)合,在生活中運用自己所學(xué)。
4、讓學(xué)生自己演習(xí)觸電急救,加強學(xué)生的安全意識和平時良好的用電習(xí)慣。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、學(xué)習(xí)焦耳定律,了解焦耳事跡,培養(yǎng)學(xué)生愛物理、能吃苦、能堅持、愛創(chuàng)新等物理精神。
2、讓學(xué)生學(xué)習(xí)安全用電等知識,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成一個防微杜漸、從小事防止安全隱患的習(xí)慣。
3、通過學(xué)習(xí)家庭用電,保險絲等知識鍛煉學(xué)生在生活中的動手能力,能夠解決實際生活中出現(xiàn)的一些小的電路問題。
重點與難點
一、教學(xué)重點
焦耳定律的運用,以及其含義的理解;保險絲的工作原理,以及額定電流的計算,如何選用保險絲的額定電流;觸電的急救及安全用電及安全用電原則。
二、教學(xué)難點
焦耳定律在解題過程中如何用;如何根據(jù)實際情況選用多大的額定電流的保險絲;家庭電路的連接。
教具
測電筆
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)舊課
1、上節(jié)課復(fù)習(xí)了電功率,知道電功率和電流、電壓之間的關(guān)系電功率等于 (電壓乘以電流)
2、額定電壓為 (用電器正常工作時的電壓)額定功率時 (用電器在額定電壓下的功率)實際電壓 (用電器實際工作的電壓)實際功率 (用電器實際工作的功率)當(dāng)實際電壓等于額定電壓是實際功率等于額定功率,當(dāng)實際電壓下于額定電壓時,實際功率小于額定功率,
當(dāng)用電器的實際電壓大于額定電壓時,實際功率大于額定功率。
3、測量小燈泡的的電功率;測量小燈泡的電功率與測量小燈泡的電阻是差不多的。都是將電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表、小燈泡串聯(lián),電流表與小燈泡并聯(lián);(連接電路是開關(guān)處于斷開,滑動變阻器位于最大阻值處,電流表和電壓表的電流從正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出)最后測量小燈泡的電阻使用公式R=U\I,測量小燈泡的電功率用公式P=UI.
二、引入新課
我們在生活中知道用電器工作時間過久時,就會有點燙,比如電腦,有排風(fēng)扇就是為了散熱;電視機(jī)、電動機(jī)等,都會有熱量產(chǎn)生。雖然這些不是點飯鍋、電熱毯、電爐等發(fā)熱用電器但都會產(chǎn)熱,也就是電流通過導(dǎo)體就會產(chǎn)生熱量。那么電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)、產(chǎn)生多少熱量呢?下面我們就來看看。
三、電與熱
1、焦耳定律
大家都知道能量的單位J吧!能量的單位焦耳是以英國物理學(xué)家焦耳(1818---1899)命名的,焦耳一聲致力于實驗研究,他用近40年時間研究熱和功的關(guān)系,根據(jù)所測電流通過電阻放出當(dāng)熱量,提出了焦耳定律。
通過演示實驗,我們知道,在電阻相同、通電時間相同的情況下,通過一個電阻的電流越大,這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
焦耳做了大量的實驗,與1840年最先精確的確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系。
焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
表的式Q=I*IRt
對焦耳定律的理解:Q是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,電流是通過該導(dǎo)體的電流,電阻是該導(dǎo)體的電阻;并且是電流的二次方成正比。(在純熱電路中可以用公式Q=UIt)
例:某電熱壺銘牌上標(biāo)有“220V ,1000W”的字樣,當(dāng)其正常工作時,把質(zhì)量為2kg,溫度為30℃的水加熱到80℃,用時10min( C =4.2×10 J/(kg.℃))加熱過程中,水吸收的熱量是 J,電熱壺?zé)男适?span> %
解析:水吸收的熱量Q=cm⊿t=4200×2×(80-30)J=420000J
飲水機(jī)消耗的電能W=Pt=1000w×600s=600000J
飲水機(jī)的加熱效率η=Q\W×100%=70%
2、電熱的應(yīng)用和防止
利用通電導(dǎo)體會產(chǎn)生熱量,可以制作電飯鍋、電熱毯、電熱水器,電爐的加熱用電器(由于這些用電器都是純電阻用電器,根據(jù)公式及其變換式可以知道電阻越小其產(chǎn)生的熱量越大)
通電導(dǎo)體都會產(chǎn)生熱量,我們有很多用電器是不需要熱量,甚至不能在高溫下工作的,比如電腦,溫度過高會影響電腦正常工作,所以很多用電器我們比希望它發(fā)熱的。所有的有電流通過的導(dǎo)體都會產(chǎn)生熱量,那么怎么來防止電熱呢?以電視機(jī)為例,電視機(jī)的后蓋有很多孔,就是為了通風(fēng)散熱,使用時一定要將防止沙塵的罩布拿開;還有電腦運行時溫度升高,需要用微型風(fēng)扇及時散熱。過多電熱如果不及時散失,會產(chǎn)生許多安全隱患。
四、家庭用電
1、家庭用電的組成
大家的家里的電路就是家庭用電,大家想一想家里的電路有哪些組成的?
學(xué)生回答
首先每一個家庭都有一個電能表;然后是保險盒;每個家庭里都有開關(guān),插座、用電器等。所以家庭電路的組成:電能表、保險盒、開關(guān)、插座、用電器等。
2、家庭電路的連接
例:將右圖用筆畫線表示導(dǎo)線連接電路。
用電器與插座并聯(lián),開關(guān)與用電器串聯(lián),開關(guān)和保險盒要裝在火線上。
3、保險絲
保險絲的作用是當(dāng)電路中電流過大時切斷電路,其材料是用電阻大熔點低的材料制成,保險絲的額定電流應(yīng)等于或稍大于電路正常工作時的電流。
問:為什么保險絲要用電阻大熔點低的材料制成?
學(xué)生答:
(因為焦耳定律,R越大產(chǎn)生的熱量就越大,熔點低、產(chǎn)生一定熱量就會熔斷,因此就可以保護(hù)電路,反正危險的產(chǎn)生)
4、測電筆
測電筆用來辨別火線和零線。
示范測電筆的用法、結(jié)論、現(xiàn)象。
5、插座
有金素外殼的用電器要使用三孔插座。萬一用電器的外殼和電源的火線之間的絕緣體損壞。使外殼帶電。電流就會流入大地不至人造成傷害(解釋:人有電阻,外殼與地接觸,人就短路。)(與水有關(guān)的用電器也要三孔插座)
五、安全用電
1、家庭電路中電流過大的原因短路和用電器總功率過大(功率過大的用電器不要同時使用,從節(jié)約等角度不要買過大功率的用電器)
2、觸電:人體直接接觸或間接接觸火線,當(dāng)發(fā)生觸電時,要先切斷電源再急救。(切記不要不要直接去拉被觸電人)(讓兩位學(xué)生演示觸電急救)
3、安全用電原則:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體(低壓帶電體不要用手等去接觸,遠(yuǎn)離高壓帶電體)
例 :關(guān)于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是( )
A.家庭電路中熔絲熔斷了,一定是發(fā)生了短路
B.家用電能表上的示數(shù)顯示了家庭用電的總功率
C.家庭電路中的熔絲可以用鐵絲代替
D.家庭用電器的金屬外殼應(yīng)該用導(dǎo)線接地
解析:熔絲熔斷可能短路,也可能是家用電器總功率超過保險絲的額定功率;家用電表的示數(shù)顯示的是消耗的總電能;熔絲要選擇電阻大、熔點低的材料而不能用鐵絲代替,因為熔絲必須在電流過大時能熔斷;為防止家用電器漏電,金屬外殼要接地(答案:D)
六、本堂總結(jié)
焦耳定律 家庭電路 安全用電
七、課后作業(yè)
母題探究
八、板書設(shè)計
第11課時 電與熱 安全用電
一、電與熱
(1)、焦耳定律:Q=I×I×R×t
(2)電熱的應(yīng)用和防止
二、家庭用電
(1)、組成
(2)連接
(3)保險絲:電阻大,熔點低
(4)測電筆:區(qū)別火線和零線
(5)插座:易漏電的用電器要三孔
三、安全用電
(1)、電流過大的原因:短路、總功率過大
(2)觸電急救:先關(guān)電源,再急救
(3)用電原則:不接觸、不靠近