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(共25张PPT)
电流的热效应
(第一课时)
第3节
第13章 电功和电功率
（北师版）九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
1.物理观念：理解电流的热效应概念，能定性分析电阻、电流、通电时间与电流产生热量的关系，解释生活中电流热效应的现象。
2.科学思维：通过实验探究，掌握控制变量法、转换法的科学思维方法，能基于实验数据推导物理规律。
3.科学探究：经历“问题与猜想—制订方案—收集证据—分析论证”的完整探究过程，提升实验设计、操作及数据处理能力。
4.科学态度与责任：体会物理知识的生活应用价值，增强安全用电、节约用电的意识。
激趣导入
如图所示，电暖器可以提升房间内的温度，电烤箱可以将食物烤熟，电热水壶可以将冷水煮沸。电视机、电灯等用电器工作时也会发热。这些用电器释放的热量从何而来？用电器释放热量的多少是否有规律可循？
任务一：电流的热效应
事实表明，电流通过导体时会产生热量，将电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应。
电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关呢？
热的发红
几乎不发热
实验探究：探究影响电流热效应的因素
实验探究
问题与猜想
电热水壶刚通电时，水并不能立即沸腾，而需要一定的时间。电热水壶通电后，电热丝和导线通过的电流、通电时间相同。电热丝会产生大量的热量将水烧开，而导线产生的热量却很少。这说明电热丝产生的热量多少与什么因素有关？有什么样的关系？
除了以上影响因素外，请你猜想一下：还有什么因素会影响电流通过导体产生热量的多少？
热量影响因素的猜想
猜想一：电阻
观察电热水壶，发现电热丝发热多，导线发热少。由此猜想热量与电阻有关，电阻越大，产生的热量可能越多。
猜想三：电流
电流的大小也可能影响热量的产生。电流越大，产生的热量可能也越多。
猜想一：通电时间
通电时间越长，电流在导体中流动的时间就越长，产生的热量可能也会相应增加。
实验设计思路
为了验证这些猜想，我们需要采用控制变量法，逐一改变目标因素，固定其余条件，利用电热丝加热质量相同的同种液体，通过液体温度升高的情况，判断通电导体产生热量的多少。
实验探究
制订方案
（1）用一根电热丝给一定质量的液体加热，在保持通电电流相同的情况下，探究通电导体产生的热量与加热时间的关系。
电阻、通电电流相同，时间不同
实验探究
探究一：通电导体产生的热量与通电时间的关系
相同：
等量空气、电流I、电阻R
改变：
通电时间t
实验探究
条件：
观看视频：
实验一：通电导体产生的热量与通电时间的关系
在电阻与电流相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
结论：
实验探究
制订方案
（2）选择两根阻值不同的电热丝，在相同的时间内通过大小相同的电流，探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系。
电流、通电时间相同，电阻不同
实验探究
探究二：通电导体产生的热量与电阻大小的关系
相同：
等量空气、电流I、通电时间t
改变：
电阻R
实验探究
条件：
电路图：
观看视频：
探究二：通电导体产生的热量与电阻大小的关系
在电流与通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论：
实验探究
制订方案
（3）选择两根阻值相同的电热丝，在相同的时间内通过大小不同的电流，探究通电导体产生的热量与电流大小的关系。
电阻、通电时间相同，电流不同
实验探究
探究三：通电导体产生的热量与电流大小的关系
相同：
等量空气、电阻R、通电时间t
改变：
电流I
实验探究
条件：
电路图：
怎样改变电流？
哪个电阻放进容器中加热？
思考：
观看视频：
探究三：通电导体产生的热量与电流大小的关系
在电阻与通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
结论：
实验探究
收集证据
本实验需要测量哪些物理量？实验中应该注意什么？
设计表格，进行实验并记录实验数据。
测量的物理量：液体质量、电热丝电阻、通电电流、通电时间、液体温度变化。
实验注意事项：保证液体是同种且质量相同；控制变量（如探究某一因素时，其他因素保持不变）
实验探究
探究电热与通电时间的关系
（控制：电流I不变、电阻R不变）
实验次数 通电时间t/s 液体初始温度t0 / C 液体末温度t1 / C 温度变化Δt/ C
1
2
3
收集证据
设计表格，进行实验并记录实验数据。
实验次数 电热丝电阻R/Ω 液体初始温度t0 / C 液体末温度t1 / C 温度变化Δt/ C
1
2
3
探究电热与电阻的关系
（控制：电流I不变、通电时间t不变）
实验次数 通电电流I/A 液体初始温度t0 / C 液体末温度t1 / C 温度变化Δt/ C
1
2
3
探究电热与电流的关系
（控制：电阻R不变、通电时间t不变）
实验探究
根据实验数据，分析实验结果，得出结论。
在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，液体温度升高得越________，表明电流产生的热量越________。
在电流大小和通电时间相同的条件下，电热丝的阻值越大，液体的温度升高得越________，表明电流产生的热量越________。
在电热丝阻值和通电时间相同的条件下，通过电热丝的电流越大，液体的温度升高得越________ ，表明电流产生的热量越________。
分析与论证
实验探究
越多
越多
越多
越多
越多
越多
课堂小结
电流的热效应
（第一课时）
核心概念
定义：电流通过导体时，电能转化为内能的现象
能量转化：电能→内能
实验探究
猜想因素：电流（I）、电阻（R）、通电时间（t）
实验方法：控制变量法、转换法（温度反映热量）
探究方向
控R、I→探究与t的关系
控I、t→探究与R的关系
控R、t→探究与I的关系
实验结论
R、I相同→t越长，热量越多
I、t相同→R越大，热量越多
R、t相同→I越大，热量越多
练习与应用
1.下列现象中，属于电流热效应的是（ ）
电风扇转动产生风
B. 电视机屏幕发光
C. 电水壶通电加热水
D. 电动机带动水泵抽水
C
练习与应用
2.探究“电流产生的热量与电阻的关系”时，实验装置应满足的条件是（ ）
不同电阻并联，通电时间相同
B. 相同电阻串联，通电时间不同
C. 不同电阻串联，通电时间相同
D. 相同电阻并联，通电时间相同
C
练习与应用
3.关于电流产生的热量，下列说法正确的是（ ）
A. 电阻越大，产生的热量一定越多
B. 电流越大，产生的热量一定越多
C. 通电时间越长，产生的热量一定越多
D. 电阻、电流相同时，通电时间越长，热量越多
D
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