第2課時(shí)電熱的利用和防止(導(dǎo)學(xué)案)

1、第2課時(shí) 電熱的利用和防止7課題電熱的利用和防止課型新授課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1.知道利用和防止電熱的場合和方法.2.進(jìn)一步理解焦耳定律.過程與方法通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決簡單問題的能力.情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.通過對(duì)電熱的利用和防止知識(shí)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到科學(xué)是有用的，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、熱愛科學(xué)的興趣.2.在學(xué)習(xí)的過程中，滲透辯證唯物主義的思想.教學(xué)重點(diǎn)電熱的利用與防止教具準(zhǔn)備電爐、電熨斗、電飯鍋、熱得快等電熱器、多媒體課件等教學(xué)難點(diǎn)焦耳定律的進(jìn)一步理解教學(xué)課時(shí)1課時(shí)課前預(yù)習(xí)電熱的利用和防止（1）電熱的利用：各種電熱器都是利用 電熱 的設(shè)備，例如電飯鍋、電熱水器、電熨斗等.（2）電

2、熱的防止：如果用電器聚集的電熱過多，溫度過高，有可能燒壞電器，甚至引發(fā)火災(zāi).電腦主機(jī)里裝有風(fēng)扇、散熱器等，都是為了加快 散熱 .鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解布置的作業(yè)（教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.新課導(dǎo)入師 日常生活中，利用電熱工作的用電器有很多，請(qǐng)同學(xué)們舉出例子.生：電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤箱、電爐師 本節(jié)課我們除了學(xué)習(xí)電熱的利用，還需了解電熱有害時(shí)怎樣防止電熱.進(jìn)行新課 電熱的利用和防止師 電流通過導(dǎo)體時(shí)，使導(dǎo)體只發(fā)熱的用電器是利用電流的熱效應(yīng)，這類用電器稱為電熱器，而電熱器的主要部分是發(fā)熱體.教師出示電爐，引導(dǎo)學(xué)生觀察后說出電爐的結(jié)構(gòu).生：電

3、爐的結(jié)構(gòu)主要是爐絲即電阻絲.還必須有爐盤，電爐盤是絕緣材料制成的.備課筆記規(guī)律總結(jié)：電熱的利用和防止的關(guān)鍵不是有無電熱產(chǎn)生，而是產(chǎn)生的電熱是有用的或者是有害的.進(jìn)行新課教師提問：從實(shí)際考慮，電爐絲應(yīng)該有什么要求？生1：電爐就是要靠電爐絲發(fā)熱的，所以爐絲的電阻應(yīng)該很大.生2：爐絲還應(yīng)有較高的熔點(diǎn)，這樣它在發(fā)熱時(shí)才不容易燒斷.師 請(qǐng)同學(xué)們以電爐為例說明發(fā)熱體是用什么材料制成的？生：發(fā)熱體是由電阻（率）大，熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的.教師出示熱得快、電飯鍋、電熨斗等電熱器，并將電飯鍋、電熨斗的發(fā)熱板取出讓學(xué)生觀察，向?qū)W生說明，其他的電熱器也都需要用電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導(dǎo)體作為發(fā)熱體.師 我們

4、了解了電熱器，大家能不能說說使用電熱有什么好處？生1：電熱清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染.生2：熱效率高，使用方便.生3：能方便地調(diào)節(jié)，如控制溫度，操作簡單.師 同學(xué)們知道了利用電熱的好處.但有些時(shí)候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設(shè)法防止.有關(guān)的內(nèi)容，大家了解的有哪些呢？生1：電機(jī)使用過程中會(huì)發(fā)熱，如果連續(xù)使用時(shí)間過長，就會(huì)燒壞電機(jī).生2：有些導(dǎo)體上的絕緣材料會(huì)因溫度過高，使絕緣材料迅速老化，甚至燒壞.生3：電視機(jī)開的時(shí)間長了會(huì)發(fā)熱.電視機(jī)后蓋上有許多孔，就是為了能通風(fēng)散熱.生4：電腦中還裝有風(fēng)扇，也是為了散熱，減少電熱的危害.生5：農(nóng)村抽水、磨面用的電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作一段時(shí)間后要休息一會(huì)，等涼了再

5、用，是為了防止電熱可能造成的危害.師 同學(xué)們對(duì)電熱的危害及防止了解的還真不少，老師這兒有一份用電器的說明書，請(qǐng)大家仔細(xì)閱讀，并分析說明其中的道理.（用多媒體播放）教師引導(dǎo)學(xué)生著重注意以下內(nèi)容：工作時(shí)將電器置于通風(fēng)良好處；勿使電器淋雨或受潮；長期不用的電器隔一段時(shí)間應(yīng)該通電一次.生1：電器工作時(shí)，置于通風(fēng)良好的地方，是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產(chǎn)生的危害.生2：電器淋雨或潮濕會(huì)降低絕緣性能，使電路工作失常，影響用電器的使用.長期不用的電器隔一段時(shí)間要通電，是為了利用電熱來驅(qū)潮，是電熱的利用. 電熱的綜合應(yīng)用1.電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系（教師可用多媒體展示說明）（1）電功與電熱的區(qū)別：電功是指

6、電流通過一段電路所做的功，它的大小表示電路消耗電能的多少，也表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.電熱是指電流通過一段電路做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分.兩者表示的意義不同，是兩個(gè)不同的概念.（2）電功與電熱的聯(lián)系： 在純電阻電器（電路中只有電阻的電路）中，電流所做的功沒有轉(zhuǎn)化為別的形式的能，只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電路消耗的電能和生成的內(nèi)能在數(shù)值上是相等的，即W=Q，此時(shí)計(jì)算電功的各個(gè)公式，如W=UIt=I2Rt=Pt都適用于計(jì)算電熱.初中階段所研究的電路一般僅限于純電阻電路，如電燈、電爐、電熱器、電熨斗等.備課筆記課外拓展：電視機(jī)長時(shí)間工作而且散熱不好時(shí)容易損壞，但長時(shí)間不開機(jī)又會(huì)上潮，這時(shí)可利用電熱除

7、潮氣.進(jìn)行新課若電路中除有電阻外，還含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等，這種電路就是非純電阻電路.從能量轉(zhuǎn)化的角度看，這種電路消耗的電能除部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和化學(xué)能等.如在電動(dòng)機(jī)工作的電路中，加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U，通過它的電流為I，電動(dòng)機(jī)的線圈也有一定的電阻R，此時(shí)電流做的功為W=UIt，而電流做的功并沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能了，通過線圈電阻R的電流仍使線圈發(fā)熱，產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt，但此時(shí)QW，而是QW，即W=Q+機(jī)械能.2.計(jì)算公式及其適用范圍【例1】 一電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1，線圈兩端所加電壓為2V時(shí)，電流為0.8A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作.（1）在求電動(dòng)機(jī)正常工作1mi

8、n所消耗的電能時(shí)，有以下兩種不同的解法：小明的解法：W=UIt=2V×0.8A×60s=96J；小華的解法：W=I2Rt=(0.8A)2×1×60s=38.4J.你認(rèn)為哪位同學(xué)做得對(duì)，請(qǐng)做出判斷并說明理由.（2）求電動(dòng)機(jī)正常工作1min所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是多少？分析：電動(dòng)機(jī)正常工作的過程是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能的過程，所以電動(dòng)機(jī)工作時(shí)消耗的電能大于產(chǎn)生的電熱.電動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能是所消耗的電能與所轉(zhuǎn)化成的熱量的差值.解：（1）小明的解法正確.因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)為非純電阻電路，其電流與電壓、電阻之間的關(guān)系不滿足歐姆定律，故含電動(dòng)機(jī)的電路不能用含歐姆定律的推出公式求電功

9、.（2）1min內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱為：Q=I2Rt=(0.8A)2×1×60s=38.4J；則在1min內(nèi)，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能是：W機(jī)=W-Q=96J-38.4J=57.6J.【例2】小明家買了一臺(tái)電烤箱，有低、中、高三個(gè)擋位的發(fā)熱功率，如圖是其內(nèi)部簡化路圖，開關(guān)S1可分別與觸點(diǎn)a、b接觸.已知：R1=48.4，R2=96.8，電源電壓保持不變.請(qǐng)分析和解答以下問題：（1）當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時(shí)，電烤箱處于什么擋位？簡述理由.（2）電烤箱在中擋位工作時(shí)，消耗的電功率是多少？（3）電烤箱在高擋位工作時(shí)，對(duì)食物加熱6min，消耗的電能為多少？解：（1）低擋位.當(dāng)開

10、關(guān)S1置于b端、S2斷開時(shí)，電阻R1與R2串聯(lián)，電路中的電阻最大，由P=UI=可知，此時(shí)電功率最小，是低擋位.（2）當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2閉合時(shí)為中擋位，電烤箱消耗的電功率P=.備課筆記進(jìn)行新課（3）當(dāng)S1置于a端，S2閉合時(shí)，電烤箱在高擋位，電阻R1與R2并聯(lián)，電烤箱消耗的總功率P總=P1+P2=.電烤箱消耗的電能W=P總t=1.5×103W×6×60s=5.4×105J.【例3】 如圖所示是電飯鍋的實(shí)物圖，圖甲是它的內(nèi)部電路圖，圖乙是電路簡圖.它有“高溫?zé)蟆焙汀盃F飯、保溫”兩擋，由溫控開關(guān)自動(dòng)控制.煮飯時(shí)，先要按下溫控開關(guān)按鈕；到達(dá)設(shè)定溫度（飯已

11、煮熟），按鈕會(huì)自動(dòng)彈起. （1）對(duì)照觀察圖（甲）和圖（乙），溫控開關(guān)按鈕未按下時(shí)，“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”是_關(guān)系（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；按下溫控開關(guān)按鈕，“燒煮電路部分”的電壓為_V，“保溫電路部分”將_（選填“工作”或“不工作”）；溫控開關(guān)按鈕彈起后，電路中的電流比原來_（選填“大”或“小”）.（2）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時(shí)，電飯鍋電路的總功率為1100W.求：“燒煮電路部分”的電阻R1.（3）溫控開關(guān)按鈕彈起后，電飯鍋電路的總功率為44W.求：電路中的電流；“保溫電路部分”的電阻R2.（4）已知只有當(dāng)指示燈和限流器兩端的電壓與電源相差不大時(shí)，指示燈才會(huì)發(fā)光.請(qǐng)通過相關(guān)計(jì)算分析說

12、明為什么溫控開關(guān)按鈕彈起時(shí)，紅燈熄滅而黃燈亮. 分析：（1）由圖乙電路簡圖可發(fā)現(xiàn)，溫控開關(guān)按鈕未按下時(shí)，電路中只有“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”串聯(lián)，按下溫控開關(guān)按鈕，“保溫電路部分”被短路不能工作，電路中只有“燒煮電路部分”，所以“燒煮電路部分”的電源為220V，溫控開關(guān)彈起時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路中電阻變大，根據(jù)I=U/R知，電壓不變，電阻變大，故電流將變?。唬?）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時(shí)，電路中只有R1，則R1=U2/P；（3）溫控開關(guān)彈起，R1、R2串聯(lián)時(shí)，電路中的電流I=P/U，R總=U/I，則R2=R總-R1；（4）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時(shí)，R1、R2串聯(lián)，則U1=IR1=0.2A&#

13、215;44=8.8V，遠(yuǎn)小于220V，而U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V，接近220V，所以紅燈不亮黃燈亮.解：（1）串聯(lián) 220 不工作 ?。?）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕按下時(shí)，電路中只有R1工作.=44備課筆記進(jìn)行新課（3）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時(shí)，R1與R2串聯(lián).R2=R總-R1=1100-44=1056（4）當(dāng)溫控開關(guān)按鈕彈起時(shí)，R1與R2串聯(lián).因?yàn)閁1=IR1=0.2A×44=8.8V220V.U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V220V所以，紅燈不亮黃燈亮.教學(xué)板書課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電熱的利用和防止，以及電熱的綜合應(yīng)用等.電熱在生產(chǎn)、生活中廣泛存在，

14、要從應(yīng)用和危害兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)電熱，注意辯證地分析問題.同時(shí)要善于觀察生活，用理論來指導(dǎo)實(shí)踐，認(rèn)識(shí)生活中的科學(xué).教材習(xí)題解答動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理(P102)4.某校師生自制了一臺(tái)電烘箱.電烘箱的電阻絲通過5A的電流時(shí)，每分鐘可產(chǎn)生6.6×104J的熱量.求這臺(tái)電烘箱的電功率和電阻絲工作時(shí)的電阻.解：.由Q=I2Rt得. 5.電流的熱效應(yīng)有時(shí)對(duì)我們有益，我們利用它；有時(shí)對(duì)我們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱散發(fā)掉.（1）列舉兩個(gè)生活或生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實(shí)例；（2）列舉兩個(gè)生活或生產(chǎn)中防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施.解：（1）如電飯煲、電熱水器等利用電流的熱效應(yīng)來加熱.（2

15、）電視機(jī)的后蓋有很多孔，就是為了通風(fēng)散熱；電動(dòng)機(jī)的外殼有很多翼狀散熱片，使用時(shí)與軸相連的扇葉還向散熱片吹風(fēng)，這些措施都是為了降溫.6.在家庭電路中，有時(shí)導(dǎo)線長度不夠，需要把兩根連接起來，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi).這是為什么？解：導(dǎo)線相互連接處的電阻大.根據(jù)電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系，接入電路的電阻越大，發(fā)熱越多，溫度越高，這樣長時(shí)間工作會(huì)加速老化，甚至引起火災(zāi).備課筆記難題解答【例4】 下列情況中不屬于防止電熱危害的是（ ）A.電視機(jī)的后蓋有許多孔 B.電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇C.電動(dòng)機(jī)外殼有許多散熱片 D.家電長時(shí)間停用，隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次解析：家電長時(shí)間停用，里面

16、可能會(huì)積累一些濕氣，會(huì)加速電器的生銹、老化，隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次正是為了利用電流的熱效應(yīng)去除家電中的濕氣.前三個(gè)選項(xiàng)中的措施都能加快散熱，防止電熱引起電器升溫過高帶來的危害.答案：D布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時(shí)內(nèi)容.教學(xué)反思1.本節(jié)課的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的基本理念，注重科學(xué)的探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣.為此，將這一節(jié)劃分為兩課時(shí)來完成，第一課時(shí)，著重探究影響電熱的因素，保證學(xué)生探究的時(shí)間，豐富探究的多樣性.第二課時(shí)，著重理解功和熱的關(guān)系，以及電熱的利用與防止.2.電熱的利用與防止，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)事物總有兩重性，在教學(xué)中滲透辯證唯物主義的思想.我們說的電熱危害是對(duì)于我們的需要來說的，如果產(chǎn)生的熱量是我們需要的，那對(duì)我們是有利的，反之就是有害的.如：電視機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，在正常觀看時(shí)，是有害的.但當(dāng)電視機(jī)長時(shí)間不用時(shí)，我們可以利用電熱來驅(qū)潮，這時(shí)的電熱就是有利的.電熱器在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量如果過多，也會(huì)帶來危害，所以我們?cè)谡Ｊ褂秒娔墚a(chǎn)生的熱量時(shí)，也要注意安全.3.有關(guān)電熱的計(jì)算問題：電熱的計(jì)算一般包括兩種情況：純電阻電器（電熱器電路）的電熱計(jì)