18（九年级）焦耳定律的综合应用（教案5）

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第2课时焦耳定律的综合应用
教学目标
一、知识与技能
1.能够利用电能、电功率焦耳定律的表达式进行综合计算。
2.能用焦耳定律的知识解释生活中的现象,分析相关问题。
二、过程与方法
通过交流和讨论,提升学生对物理知识的灵活运用的能力。
三、情感、态度与 价值观
通过学习过程中的讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度。
教学重点
利用电能、电功率、焦耳定律的表达式进行综合计算。
教学难点
1.利用电能、电功率、焦耳定律的表达式进行综合计算。
2.利用焦耳定律解决实际问题。
教具准备
多媒体课件。
新课引入
出示课件，展示问题：
过春节的时候，爸爸送给小涵一个如图所示的电动玩具汽车，一段时间后，小涵在玩耍时不小心将玩具车的电动机卡住无法转动了，且很快就闻到了焦糊味道，你能够解释这种现象吗？这节课我们就为大家来解决这个问题。


合作探究
探究点一焦耳定律的综合计算
活动1：出示课件，展示问题：首先让学生讨论、分析出思路，然后再交流，得出答案。
典例1  某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下，R1和R2均为电热丝且电阻值恒定．

额定电压	220V
正常工作电流	高温档	5A
	低温档	2A

根据师生们的设计，求：（1）电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量．
（2）电热丝R1的阻值．
（3）电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率．
思路导引：
（1）利用公式P=<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>是否可以分析电路图中低温档和高温档的电路图。
（2）能否正确的选择出公式进行计算。
格式：
解：（1）高温档时，只R1接入电路，由机器铭牌可知，电流为5A，电压为220V，则Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J；（2）高温档时，由欧姆定律得：R1= <Object: word/embeddings/oleObject2.bin>=44Ω；（3）低温档时，两电阻为串联，低温档总功率：
P=UI低=220V×2A=440W，
R1的功率P1=I低2R=（2A）2×44Ω=176W；所以P2=P-P1=440W-176W=264W．
拓宽延伸：如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同．电热水器功率有高、中、低三档．当S1断开，S2接b时，其功率为低档，大小为1000W．


（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦．（不必写出推导过程）
（2）小林选用某功率档加热水箱里的50L水，水温升高40℃用了40min，求此过程电热水器的效率。[水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）]
【点拨】（1）当S1断开，S2接b时，两加热管电阻串联；当S1闭合，S2接a时，加热管电阻并联；当S1闭合，S2接b时，电路为一根加热管电阻的简单电路；根据电阻的串并和P=<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>求出电热水器的高、中档功率；（2）知道水的体积，根据密度公式求出水的质量，根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，根据W=Q吸=Pt求出不计热量损失时的加热功率然后确定加热档位，再根据W=Pt求出消耗的电能，利用η= <Object: word/embeddings/oleObject4.bin>×100%求出过程电热水器的效率。
【自主解答】
归纳总结：在分析用电器的多档位问题时，主要明确，高温档是功率最大，低温档时功率最小，但用电器无论是处于高温档还是低温档，用电器接入电路的电压是一定的，故将分析档位问题转化为分析电阻问题．再结合欧姆定律、电功率的有关计算公式展开分析，得出答案．
探究点二 利用焦耳定律解释生活现象
活动1：出示课件，展示问题，让学生交流、讨论阐明每一个小组的解题思路。
典例2  小明家搞装修，为了美观，想把所有电线都埋藏在墙壁里（俗称走暗线）．小明在查阅有关资料时了解到：埋藏在墙壁里的电线，要整条铺设，不能在墙壁里中途接驳．请你运用电学的相关知识解释其道理．（提示：导线接驳处的电阻增大）
思路：由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比．导线接驳处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，而导线接驳处电阻比较大，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
解答：在家庭电路中，导线接驳处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线接驳处与其他导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，由公式Q=I2Rt可知接驳处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾。
归纳总结：利用焦耳定律来解释生活中的相关现象时，首先从题意中获取信息，找出题意中的变量和定量，结合公式Q=I2Rt展开分析。
板书设计
第2课时   焦耳定律的综合应用


教学反思
     本节课是焦耳定律内容的延伸，故在授课的过程中我采用利用焦耳定律来解决生活中的实际问题导入新课，让学生领悟出生活中的物理知识。然后切入主题。从电路的多档位问题应用入手，在处理综合计算问题时，我首先出示例题，让学生在思维与思维的碰撞中得出解答问题的思路。总结出解答问题的方法技巧。为了使学生对知识应用自如，我还设置了拓宽延伸的试题，让学生在利用焦耳定律的同时，体会到生活中的物理。由于这节内容的是一个难点，导致在处理例题的计算时，不能够全面的照顾到每一位同学，使得有些同学还存在一知半解的状况，希望在以后的教学中注意这一方面。