(二)新知识探索

  1. 以电热演示实验引入新课

教师引导学生回忆,我们已经知道了电流做功可以将电能转化为其它形式的能,其中有部分电能转化为内能。大家想想,生活中有哪些用电器是利用这个原理的?学生举实例后,教师接着演示实验:用相同的导线,分别对电灯和大功率电炉供电,让学生触摸绝缘的导线,感受到电灯电路中,灯泡热且发光,而导线几乎不发热;电炉电路中的导线却显著发热。此时教师问: 为什么灯泡和电线的发热情况不同:为什么同样的导线在并入大功率用电器时会显著发热?(课文前的“?”)学生此时回答不出。教师便相机引入: 要解释上述现象,就要研究电流产生的热量跟哪些因素有关。

  1. 猜想

教师引导学生根据日常生活中的现象,猜想电热是否跟电流 I、电阻 R、通电时间 t 有关。

  1. 运用控制变量法实验,检验猜想.

教师先用投影介绍焦耳定律演示仪的结构和实验原理,即设法将电流通过导体产生的热量变为可以直接观察比较的现象,这里就是煤油柱由于热膨胀升高的高度(将煤油柱上升的高度投影到屏幕上),实验观察的对象就是煤油柱升高的高度。学生对实验目的、原理、条件和观察要求了解清楚后, 教师按以下步骤演示实验。

  1. 控制电流 I,当通电时间 t 相同时,研究电热 Q 与电阻 R 的关系;

  2. 控制电阻 R,当通电时间 t 相同时,研究电热 Q 与电流 I 的关系;

  3. 控制电流 I,当电阻 R 相同时,研究电热 Q 与通电时间 t

    的关系。为了让学生对实验条件、观察要点和由实验得出的结论有清晰的认识,

教师事先准备了实验观察记录单,学生人手一张。教师边演示边分析,学生边写出观察结果边总结得出结论。

  1. 讨论研究

通过讨论,让学生明确 Q 与 R、I、t 的关系,并知道焦耳定律是焦耳做了大量实验才总结出来的。

  1. 总结焦耳定律

教师介绍定律内容、公式、单位,并说明焦耳定律是从实验中总结出来的规律,它可适用于任何情况下的电热的计算;当电能通过电流做功全部转化为内能时,Q=W。

  1. 放录音,介绍焦耳刻苦钻研、努力探索科学真谛的事迹。