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1、2022年春九年級物理全冊 第十八章 第4節(jié) 焦耳定律(第2課時 焦耳定律的綜合應(yīng)用)教案 (新版)新人教版
教學(xué)目標
一、知識與技能
1.能夠利用電能、電功率焦耳定律的表達式進行綜合計算。
2.能用焦耳定律的知識解釋生活中的現(xiàn)象,分析相關(guān)問題。
二、過程與方法
通過交流和討論,提升學(xué)生對物理知識的靈活運用的能力。
三、情感、態(tài)度與 價值觀
通過學(xué)習(xí)過程中的討論和交流,培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識和態(tài)度。
教學(xué)重點
利用電能、電功率、焦耳定律的表達式進行綜合計算。
教學(xué)難點
1.利用電能、電功率、焦耳定律的表達式進行綜合計算。
2.利用焦耳定律解決實際問題。
教具準備
2、
多媒體課件。
新課引入
出示課件,展示問題:
過春節(jié)的時候,爸爸送給小涵一個如圖所示的電動玩具汽車,一段時間后,小涵在玩耍時不小心將玩具車的電動機卡住無法轉(zhuǎn)動了,且很快就聞到了焦糊味道,你能夠解釋這種現(xiàn)象嗎?這節(jié)課我們就為大家來解決這個問題。
合作探究
探究點一 焦耳定律的綜合計算
活動1:出示課件,展示問題:首先讓學(xué)生討論、分析出思路,然后再交流,得出答案。
典例1 (xx?眉山)某校師生自制一臺電烘箱而設(shè)計的簡化電路圖及技術(shù)參數(shù)如下,R1和R2均為電熱絲且電阻值恒定.
額定電壓
220V
正常工作電流
高溫檔
5A
低溫檔
2A
3、
根據(jù)師生們的設(shè)計,求:
(1)電烘箱在高溫檔正常工作時每分鐘可產(chǎn)生的熱量.
(2)電熱絲R1的阻值.
(3)電烘箱在低溫檔時正常工作時,R2的功率.
思路導(dǎo)引:
(1)利用公式P=是否可以分析電路圖中低溫檔和高溫檔的電路圖。
(2)能否正確的選擇出公式進行計算。
格式:
解:(1)高溫檔時,只R1接入電路,由機器銘牌可知,電流為5A,電壓為220V,
則Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J;
(2)高溫檔時,由歐姆定律得:R1= =44Ω;
(3)低溫檔時,兩電阻為串聯(lián),低溫檔總功率:
P=UI低=220V×2A=440W,
R1的功率P1=I低2
4、R=(2A)2×44Ω=176W;
所以P2=P-P1=440W-176W=264W.
拓寬延伸:(xx?廈門)如圖是小林家里電熱水器的工作原理圖,兩根加熱管電阻相同.電熱水器功率有高、中、低三檔.當(dāng)S1斷開,S2接b時,其功率為低檔,大小為1000W.
(1)請指出電熱水器的高、中檔功率分別是多少瓦.(不必寫出推導(dǎo)過程)
(2)小林選用某功率檔加熱水箱里的50L水,水溫升高40℃用了40min,求此過程電熱水器的效率。[水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)]
【點撥】(1)當(dāng)S1斷開,S2接b時,兩加熱管電阻串聯(lián);當(dāng)S1閉合,S2接a時,加熱管電阻并聯(lián);當(dāng)S1閉合,S
5、2接b時,電路為一根加熱管電阻的簡單電路;根據(jù)電阻的串并和P=求出電熱水器的高、中檔功率;(2)知道水的體積,根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量,根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量,根據(jù)W=Q吸=Pt求出不計熱量損失時的加熱功率然后確定加熱檔位,再根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,利用η= ×100%求出過程電熱水器的效率。
【自主解答】
歸納總結(jié):在分析用電器的多檔位問題時,主要明確,高溫檔是功率最大,低溫檔時功率最小,但用電器無論是處于高溫檔還是低溫檔,用電器接入電路的電壓是一定的,故將分析檔位問題轉(zhuǎn)化為分析電阻問題.再結(jié)合歐姆定律、電功率的有關(guān)計算公式展開分析,得出答案.
探究點二 利用焦耳定
6、律解釋生活現(xiàn)象
活動1:出示課件,展示問題,讓學(xué)生交流、討論闡明每一個小組的解題思路。
典例2 小明家搞裝修,為了美觀,想把所有電線都埋藏在墻壁里(俗稱走暗線).小明在查閱有關(guān)資料時了解到:埋藏在墻壁里的電線,要整條鋪設(shè),不能在墻壁里中途接駁.請你運用電學(xué)的相關(guān)知識解釋其道理.(提示:導(dǎo)線接駁處的電阻增大)
思路:由焦耳定律知道,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比.導(dǎo)線接駁處與其他導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,通電時間是相同的,而導(dǎo)線接駁處電阻比較大,由焦耳定律可知電阻大的產(chǎn)生的熱量越多,據(jù)此分析。
解答:在家庭電路中,導(dǎo)線接駁處因接觸不良,該處的電阻較大,因為導(dǎo)線接駁
7、處與其他導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,所以通過的電流相等、通電時間相等,由公式Q=I2Rt可知接駁處產(chǎn)生的熱量較多,往往比別處更容易發(fā)熱,甚至引起火災(zāi)。
歸納總結(jié):利用焦耳定律來解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象時,首先從題意中獲取信息,找出題意中的變量和定量,結(jié)合公式Q=I2Rt展開分析。
板書設(shè)計
第2課時 焦耳定律的綜合應(yīng)用
教學(xué)反思
本節(jié)課是焦耳定律內(nèi)容的延伸,故在授課的過程中我采用利用焦耳定律來解決生活中的實際問題導(dǎo)入新課,讓學(xué)生領(lǐng)悟出生活中的物理知識。然后切入主題。從電路的多檔位問題應(yīng)用入手,在處理綜合計算問題時,我首先出示例題,讓學(xué)生在思維與思維的碰撞中得出解答問題的思路??偨Y(jié)出解答問題的方法技巧。為了使學(xué)生對知識應(yīng)用自如,我還設(shè)置了拓寬延伸的試題,讓學(xué)生在利用焦耳定律的同時,體會到生活中的物理。由于這節(jié)內(nèi)容的是一個難點,導(dǎo)致在處理例題的計算時,不能夠全面的照顧到每一位同學(xué),使得有些同學(xué)還存在一知半解的狀況,希望在以后的教學(xué)中注意這一方面。