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浅谈“热得快”烧水教学中的理念

2016-03-03杨英松河北省吴桥县第二初级中学

新课程(中学) 2016年3期
关键词:烧水温度计情景

杨英松(河北省吴桥县第二初级中学)

浅谈“热得快”烧水教学中的理念

杨英松
(河北省吴桥县第二初级中学)

学习电热知识的应用,让学生在实验过程中经历了在情景教学中创建想象、面对物理实验中的情景、设计实验问题、进行实验操作、分析物理实验数据、得出实验结论等过程。在实验过程中培养了学生对问题的分析能力和意识,探究物理的科学方法和刻苦钻研、实事求是的物理探索精神,再现物理学科“从生活中学物理,从物理走向社会”这一学习的核心理念。

情景创设;设计实验;核心理念

教师:(展示一只“热得快”)谁能说一下“热得快”工作时的能量转化?

学生:电能转化为内能。

教师:将“热得快”插入插座构成电路,属于哪种电路?可用哪些公式计算电热呢?

学生:属于纯电阻电路,可用Q=I2RT计算,且电流所做的功全部用来发热,故Q=W=UIT=PT=U2T/R。

其他学生鼓掌。

教师:(将“热得快”交给一名学生)你观察一下,能得到哪些信息?

学生:它的额定电压为220V,额定功率为800W。

教师:(展示热水瓶)“热得快”主要用来烧水,将一壶水烧开需要多少热量呢?需要测量哪些物理量?

学生:水的质量、水的初温度和末温度。

教师:(展示大量程弹簧秤和温度计)谁来测一下水的质量和初温度?

学生踊跃举手,教师指定两名学生上台测量。

学生:空水瓶的质量为0.9Kg,向瓶中加满水,测出总质量为2.7Kg,用温度计测水的初温为18℃。

教师:(把“热得快”插入热水瓶中,接通电源并计时1:50)下面大家计算一下这瓶水烧开需要多少热量?(找一名学生板书)

学生:Q=Cm(t-t0)=4.2×103J/(Kg℃)×1.8Kg×(100℃-18℃)=6.2× 106J。

教师:假设“热得快”在额定电压下工作,理论上需加热多长时间?

学生:由Q=W=PT得出:

T=Q/P=6.2×106J/800W=775s≈12.9min

(当表针指向2:01时,水就开始沸腾,学生惊讶万分)

教学反思:教师围绕教学内容设置能吸引学生兴趣和注意力的教学情景,并根据不同的情景特点引导学生精心操作、观察、思考。

1.情景问题的提出

教师根据情景引导学生提出问题,或直接由教师提出问题引导学生进行思考。问题的提出应具有一定的启发性和可操作性。

2.假设和推断

物理情景建立之后,教师应给予充分的鼓励,并引导学生就其提出的问题进行假设和推断。例如,笔者就上面例子引导学生提出多种假设。

(1)可能实际电压高于额定电压;

(2)可能“热得快”标的额定功率不准确,偏小;

(3)可能是气压低,水没达到100℃;

(4)可能是热水瓶中的水上方开了,下面的水没有开。

3.设计实验

对学生提出的各种假设进行分析,师生一起讨论设计实验方案,如猜想(1),可用用表的交流电压测一下当时的电压;猜想(2)在电压已测的情况下,再用万用表测一下热得快的电阻。(热得快应放入热水壶中)通过P=U2/R得出实际功率,再进行比较;对于猜想(3)(4)直接用温度计测量即可。

4.进行实验探究

我先后找了8名学生上台实验演示,每两人一组完成一个猜想,其他学生认真观察。第一组学生将万用表调至交流250档,将两探针插入电源插座,测得电压为215V,猜想(1)不成立。第二组学生将万用表调至电阻挡,用两探针接触热得快的插头的两金属片,测查电阻为60欧,下面学生迅速计算出实际功率P=U2/R=(225V)2/ (60Ω)=777.6W<800W,实际功率小于额定功率,所用时间应偏长,所以猜想(2)也错误。第三组学生用温度计测得壶水上部温度为96℃后,学生议论纷纷,一致说:时间都过去十多分钟了,温度会降低,初温度应在100℃左右,影响不大。第四组中一个学生测量不同深度的水温,另一学生记录:96、96、96、95、85、60、45、40,我又让学生记下温度发生巨变时的位置,取出温度计,与热得快进行比较,其位置恰好为热得快的末端。

5.分析实验数据,得出结论

猜想(4)正确,当热得快烧开水时,热得快末端以上位置的水开了,而其下方的水没开。至于原因,我先让学生观看视频:开水养鱼,又介绍了水的导热方式,让学生理解了下方水没开的原因。

6.讨论交流

完成实验后,有的学生说我们家天天用热得快烧水,原来喝的都是没完全烧开的水啊!这是不卫生的,对人体有害。我引导学生思考如何帮厂家改善热得快的结构。

通过此次物理实验,学生学到了很多,了解了生活中的物理知识,培养了学生的动手能力。

·编辑 武慧慧

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