焦耳定律教案中有的内容包括以下方面:
1. 知识与技能:理解焦耳定律的内容,掌握电流通过导体产生的热量Q与电流I、电阻R及通电时间t的关系。
2. 过程与方法:通过观察实验和推理,使学生经历科学探究的过程,学习运用控制变量法分析论证。
3. 情感态度与价值观:认识科学探究的艰辛,培养实事求是的科学态度。
此外,焦耳定律教案中还会涉及到电流通过导体产生的热量Q与电流I、电阻R及通电时间t的关系的实验,并要求学生掌握实验的原理。同时,也需要注意实验中可能出现的问题,并引导学生思考和解决。
以上仅供参考,建议阅读相关教案或请教有经验的教师获取更具体的内容。
焦耳定律教案例题
【教学目标】
(一)知识与技能
知道焦耳定律的内容,会运用焦耳定律计算电热。
(二)过程与方法
通过实验探究焦耳定律,学习使用温度计、电流表、电压表、滑动变阻器等器材测量电热的方法。
(三)情感、态度与价值观
了解焦耳定律在日常生活中的应用,培养学生观察和实验能力。
【教学重点】
焦耳定律的内容及电热公式的应用。
【教学难点】
使用温度计、电流表、电压表、滑动变阻器等器材测量电热的方法。
【教具准备】
电热丝(电阻值已知)、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、温度计各一个,烧杯两只(盛水等大),铁架台(带铁夹)、导线若干。
【教学过程】
一、引入新课
演示实验:给一段金属丝通电,观察金属丝发热情况。提问金属丝发热情况与什么因素有关?要研究金属丝发热情况与什么因素有关,应采用什么方法?要研究电流通过电阻丝发热多少与哪些因素有关,应怎样设计实验?
二、新课教学
1. 探究电热与电流的关系。
(1)按图1所示的电路图连接电路。先只让R2单独通电,读出电流表的示数I1,同时用温度计测出电阻丝的初始温度t1。然后把电阻丝浸没在水中,改变电路中的电流,读出电流表的示数I2和水的温度计示数t2。比较I1和t1与t2的大小关系。得出结论:在通电时间相同的情况下,电流越大产生的电热越多。
(2)分析实验结论,得出电热与电流的关系。得出公式:$Q = I^{2}Rt$。
(3)教师讲解:电流通过导体时产生的热量可以有多种情况产生,如电动机通电后产生的热量由线圈传给外壳,由于热量损失,温度并不升高;电炉等电热器产生的热量由导电材料传给炉体,由于热量没有损失,所以温度升高。因此公式$Q = I^{2}Rt$中产生的热量是指电阻丝产生的热量。
2. 探究电热与电阻的关系。
(1)按图2所示电路图连接电路。将两个阻值不同的电阻丝R1和R2串联起来,闭合开关S,读出电流表的示数I3,同时用温度计测出电阻丝的初始温度t3。然后把两个电阻丝浸没在水中,改变电路中的电阻丝阻值,读出电流表的示数I4和水的温度计示数t4。比较I3和t3与t4的大小关系。得出结论:在通电时间相同的情况下,导体的电阻越大产生的电热越多。
(2)分析实验结论,得出电热与电阻的关系。得出公式:$Q = \frac{U^{2}}{R}t$。教师讲解:这个公式是焦耳定律的另一种表达形式。式中$U$为加在电阻丝两端的电压,$R$为电阻丝的电阻值。这个结论说明:在电流和通电时间相同的情况下,加在电阻丝两端的电压越大产生的电热越多;电压一定时产生的电热与电阻成正比。
(3)探究电热与通电时间的关系。学生讨论得出结论:通电时间越长产生的电热越多。教师讲解:这个结论说明:在电流和电阻一定的情况下,通电时间越长产生的电热越多。
三、课堂小结(略)
四、布置作业(略)