资源简介 16.4 科学探究:电流的热效应教学目标1.知道并会探究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。2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式。核心素养实践创新1.劳动意识:通过实验探究,知道电流产生的热量与通电时间、电流、电阻的定性关系;2.技术运用:通过对科学家焦耳的生平及科研成果的介绍,以激励学生学习科学家执着研究的精神,并理解焦耳定律内容及表达式教学重难点了解电功与电热的关系。教学过程一、导入新课电流的热效应电路通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。问题与思考电炉丝和导线通过的电流相同,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?实验探究:电流产生的热量与哪些因素有关猜想与假设跟电阻有关跟电流有关跟电流有关实验探究:电流产生的热量与哪些因素有关实验方法(1)当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用什么方法去研究?控制变量法(2)电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着,如何测量呢?转换法探究电流产生热量的多少与哪些因素有关猜想:电流产生的热量与通过导体的电流大小、电阻大小、通电时间有关1)实验探究方法:控制变量法2)根据下列所给的器材设计实验电路图来完成所探究的实验3)设计方案①控制电阻大小与通电时间相同,改变电流大小,探究电流产生的热量与电流大小的关系②控制电流大小与电阻大小相同,改变通电时间,探究电流产生的热量与通电时间的关系③控制电流大小与通电时间相同,改变电阻大小,探究电流产生的热量与电阻大小的关系实验数据结论:电流通过导体产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间有关;电流越大,电阻越大,通电时间越长,电流产生的热量越多二、新知探究焦耳定律总结:热量与电流、电阻和通电时间的公式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。Q = IRt Q的单位:JI的单位:AR的单位:Ωt的单位:s想一想:W和Q的关系1、当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即:Q = W = UIt = IRt如:电暖器,电饭锅,电炉子等。2、当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:电能→内能+机械能 W>Q电流热效应的应用与控制1、电热的利用利用电热孵化器孵小鸡优点:清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度。2、电热的防止很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。电热器的优点: 清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度。3.电热的危害很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。解释现象现象一、灯泡在刚开始通电不是很热,可过了一会就很热现象二、通电后电阻丝热的发红而电源线温度没有太大的变化现象三、家里的用电器不能无限度的接入,过多的 接入会引起保险丝烧断或跳闸现象现象四、电视机,收音机,电脑等家用电热器放置一段时间后,要通电,这是利用(电热)来驱潮。现象五、电视机外壳的散热窗,计算机的散热扇,电冰箱放置时后背面与墙壁保持一定的距离。这是都因为为了防止(电热)带来的危害。三、课堂小结1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为热能的现象。2.电热器:利用电流的热效应工作的用电器。3.焦耳定律: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=IRt。 展开更多...... 收起↑ 资源预览