资源简介

15.3 电热器 电流的热效应
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）知道电流的热效应。
（2）知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。
（3）了解生产和生活中如何利用电流的热效应来为人类服务，了解电流热效应带来的危害及防止的措施。
（4）理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用。
2.过程与方法：
（1）通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”培养学生设计记录表格、进行实验收集数据、分析数据得出结论等科学探究能力。
（2）通过实验探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”，进一步学习控制变量法的科学研究方法，体会替代的研究思想。
（3）通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力。
（4）通过学习电流热效应的应用实例和危害的防止措施，培养学生将所学知识应用于实际的能力。
3. 情感态度与价值观：
（1）通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值；
（2）通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。
（3）通过了解物理学家焦耳的事迹，培养学生不懈追求的科研创新精神，激发学生热爱科学的情感。
二、课时安排
2课时
教学重点
根据课程标准和教材要求，本课重点有：电流的热效应、电热器的发热原理、焦耳定律和家庭电热器的简单计算。
教学难点
焦耳定律和家庭电热器的简单计算
五、教学过程
（一）导入新课
实验激趣：
发光一段时间后的灯泡，用手触摸灯泡；使用一段时间后的电风扇，摸触电动机部分，都有什么感觉
提出问题：为什么
师：电流通过电阻产生热量了，电能转利用电流做功将电能转化为内能的装置叫电热器。电流通过导体发热的现象叫作电流的热效应。引出本节课的课题。
（二）讲授新课
（1）电热器 电流热效应
师生交流：
1.家里还有哪些用电器通电后会发热？
2.课本中的家用电器有何共同点？我们使用这些电器是为了得到哪一种能量？
学生归纳：
教师总结：
1.电流通过电阻产生热量了，电能转利用电流做功将电能转化为内能的装置叫电热器。
2.电流通过导体时，导体发热的现象叫做电流的热效应。电热的实质：电能转化为内能。
3.发热体是由熔点高、电阻率大的材料做成的。
4.电热的作用：有利的一面、有害的一面。
（2）活动：探究电热的影响因素
发现问题：
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
2.提出问题：
电热多少与什么有关？
大胆猜测：
导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。
产生的热量同电流有关。
产生热量同通电时间有关
4.设计实验：
师生讨论：
你想用什么样的用电器来产生电热？
准备用什么器材比较出电热的不同？
方法确定：控制变量法 转换法
电路连接？
师生讨论：
根据实验的要求，要控制变量，这两根电热丝应该怎样连接？
如何改变电流的大小？
实验步骤：
5.进行实验：
介绍如图实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，A瓶中电阻丝的电阻比B瓶中的小，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，通过观察温度计示数的变化，就可以比较电流产生的热量的多少。
实验电路图：
分步实验：
A．两个电阻串联，加热的时间相同，A瓶相对B瓶中的电阻较小，B瓶中的温度计示数变化的多。表明：同等条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
B．在两瓶煤油温度下降到室温后，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较A瓶前后两次煤油上升的温度，第二次温度上升的高。表明：同等条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
C．如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：同等条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
得到结论：
电流通过导体产生的电热与导体中的电流大小导体电阻和通电时间有关。相同条件下，电流越大，电阻越大，通电时间越长，电热越多。
焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
给出焦耳定律内容、公式及单位。说明焦耳定律适用任何电路。简介焦耳生平和对物理学的贡献。
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt
3．单位：焦耳（J）
（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热器 电流的热效应，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。
六、板书设计
1.电热器 电流热效应。
电流通过电阻产生热量了，电能转利用电流做功将电能转化为内能的装置叫电热器。
2.探究电热的影响因素。
结论1:电阻和电流相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
结论2:电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论3:电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。
3.焦耳定律。
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
．公式：Q = I2Rt
．单位：焦耳（J）七、作业布置
同步练习册
预习下节课的导学案中的探究案。
八、教学反思
本节课体现了物理知识“从生活中来，到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--结论的过程，得到知识，理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究，教师要引导；另一方面要避免直接告诉学生 “应该这样”，学生遇到问题时，教师可在思考方向上给以启发、点拨，最后还是要学生自己去思考、实践。
在实施课堂教学后，多数学生反映对推导公式不太理解，特别是与电功的计算公式混淆，在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处，让学生认识到两者的计算公式是存在区别的。

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