资源简介

16.4 科学探究：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，电热与哪些因素有关；
（2）理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。
2. 过程与方法：
探究电热影响因素，体会等效替代法和控制变量法。
3. 情感态度与价值观：
介绍焦耳对电热探索的过程，引发学生勇攀科学高峰的热情。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
认识电流热效应；探究电热影响因素；理解及应用焦耳定律。
四、教学难点
电热影响因素的实验设计；对焦耳电律的理解。
五、教学过程
（一）导入新课 ?
生活中的物理：
上周六，我们学校小伟同学的妈妈出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。妈妈回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是用手一摸电视后盖就发现，小伟刚看过电视。
你知道小伟妈妈是根据什么判定的吗？
同学们回答的很棒！
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。今天我们就来研究电流的热效应。
（二）讲授新课
1.电热器
师生交流：
（1）家里还有哪些用电器通电后会发热？
（2）课本P13页图15-9 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）电流热效应是每一种用电器使用时都会出现的；
（2.）电热器就是主要利用电流热效应工作的装置。
2.活动：探究电热的影响因素
（1）由生活现象引发思考：电热多少与什么有关？
（2）大胆猜测：
（3）设计实验：
器材装备：
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？
②方法确定：控制变量法 转换法
③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？
④实验步骤：
（4）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。
②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。
（5）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。
3.焦耳定律
师：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。
师生交流：
（1）．焦耳定律的公式：Q=I2Rt
（2）．单位：I——A，R——Ω，t——s。则Q——J
例题：一只白炽灯，灯丝正常发光时电阻为44Ω，现将其接在家庭电路中，工作10min,求灯丝所放出的热量为多少？
方法一：
解：由I=U/R=220V/44Ω=5A
由Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J
方法二：
点评：
结合I=U/R，焦耳定律可以推导出两个公式：Q=U2t/R 和Q=UIt。有时，这两个推导公式应用更灵活。
4.电热的利用和防止
（1）电热的利用
学生思考，回答电热在日常生活中的应用
电饭锅煮饭、电熨斗熨衣服、烘烤箱烤食品等等。
（2）电热的危害
烧坏电器 ②导线绝缘皮老化引起火灾
（3）电热的防止
电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。
（三）重难点精讲
认识电流热效应；探究电热影响因素；理解及应用焦耳定律。
（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的热效应的有关知识，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.电流的热效应
定义：电流通过导体导体会发热的现象。
实质：电能转化为内能。
2.电热器
定义：将电能转化为内能的装置。
原理：电流的热效应。
组成：发热体由电阻率大、熔点高的合金制成。
3.焦耳定律
焦耳定律的理论推导
公式：Q=I2Rt
4.电热的利用和防止
电热的利用 ②电热的危害 ③ 电热的防止
七、作业布置
同步练习册
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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