资源简介

11.4 电流的热效应
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）知道什么是电流的热效应。
（2）通过实验探究，知道电流通过导体产生热的多少与导体自身的电阻、通过它的电流以及通电时间有关。
（3）知道焦耳定律的表述、适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算。
（4）了解生产和生活中如何利用电流的热效应来为人类服务，了解电流的热效应带来的危害及防止的措施.
2. 过程与方法：
（1）通过研究电热与哪些因素有关的过程，养成善于发现问题、提出问题，猜想假设，设计实验、归纳实验结论的能力。
3. 情感态度与价值观：
（1）通过焦耳定律教学，养成学生把物理知识与实际生活联系的能力。
（2）通过解释电热器的工作原理，养成将所学的知识应用于实际的意识。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
（1）通过实验，探究电流通过导体所产生的热与哪些因素有关。
（2）理解焦耳定律并会简单的应用。
四、教学难点
实验探究电流通过导体所产生的热与哪些因素有关的过程。
五、教学过程
（一）导入新课
【实验】用电热锯切割泡沫塑料。
实验目的：引导学生了解电流的热效应，提高学生的好奇心。
教师活动：指导学生用自制的电热锯切割塑料。让学生思考其中的物理原理。
电热锯切割泡沫塑料应用了电流的热效应。通过将电能转化为热能，进而用产生的热能切割塑料。
引导学生联系生活实际：你还知道哪些电流热效应的例子？
（二）讲授新课
1. 电流的热效应
定义：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。
定义解析：电阻的存在使得电流做功，产生了能量。实质是电能转化为热能。
提问：对比电炉子和电视机，它们工作时产生的热量有什么不同？
教师指出：电炉子和电视机在工作时产生的热量不同，电炉子产生的热量要大于电视机。那么电流热效应的影响因素是什么？
2. 电流热效应的影响因素
教师指出：因为是电流通过任何导体都产生热，这个热的多少跟I和R的大小有关。生活经验告诉我们这个热的多少跟通电时间t一定有关。
教师提问：电热既然跟电流、电阻、通电时间等因素有关，那我们采用什么方法来研究这样的物理问题呢？
引导学生回答，通过控制变量研究电流热效应的影响因素。
3. 设计实验探究电流热效应的影响因素
实验目的：探究电流热效应的影响因素，学习控制变量法。
（1）探究Q与R的关系。
画出电路图：控制电流、通电时间相同，验证不同电阻时产生的热量差异。
可以将R1、R2两个电阻放入相同量的水中，通电相同时间后，用温度计探测水温的变化情况。
结论1：相同电流、相同通电时间时，大电阻产生的热量多。
（2）探究Q与I的关系
画出电路图：控制电阻、通电时间相同，验证不同电流时产生的热量差异。
可以将R1、R2两个电阻放入相同量的水中，通电相同时间后，用温度计探测水温的变化情况。
结论2：相同电阻、相同通电时间时，大电流产生的热量多。
（3）探究Q与t的关系
将同一电阻放入等量水中，在同一电流下通电不同时间，用温度计探测水温变化。
结论3：相同电阻、相同电流时，通电时间越长，产生的热量多。
总结论：电流热效应与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多；
4. 焦耳定律
内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成反比，跟通过的时间成正比。
数学表达式：Q=I2Rt
单位：I:安（A） R ：欧（Ω）t：秒（s） Q: 焦耳（J）
5. 电流热效应的利弊
教师引导学生思考：生活中利用电流热效应的例子有哪些？举出电流热效应在应用中造成的不利影响的实例？
教师总结：电炉子、电熨斗、电暖器、电饭锅都是利用电流热效应的例子；电线在传输电能时因为自身的电阻产生了热效应，导致了发热现象，浪费了电能。
（三）重难点精讲
电流热效应涉及的能量转换，电流热效应的影响因素；焦耳定律。
（四）归纳小结
1、在本节课中都有哪些收获。
2、本节课不仅仅要了解电流热效应的影响因素，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法以及用物理原理分析实际问题的能力。
六、板书设计
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思

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