江苏省东台市唐洋镇中学九年级物理下册《15.3 电热器 电流的热效应》教案 苏科版.doc

15.3 电热器 电流的热效应教案教学目标：1.知识与技能：知道电流的热效应(a)在实验的基础上总结得出焦耳定律的内容(a)理解焦耳定律的内容公式及其应用(a)知道一般电热器的工作原理和应用(b)2.过程与方法：体验科学探究的过程，了解科学探究的重要方法控制变量法，提高探究能力和思维能力3.情感、态度与价值观：体验科学探究的乐趣，体会物理科学的研究方法重点难点：1理解焦耳定律的内容、公式、单位和应用2实验探究焦耳定律教学过程：一 前提测评：有一灯泡铭牌如图所示，根据图中所给信息判断下列说法中正确的是：（ ）a、 只有在220v的电压下工作时灯泡的功率才是25w；b、 灯泡工作时的功率一定是25w；c、 只要电压高于220v，灯泡一定会烧坏；d、 只要电压低于220v，灯泡一定不能工作；通过某导体的电流为05 a，工作10s电流做功180 j，可知导体两端的电压为_v；在该导体两端的电压为零时，导体的电阻为_。一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是：（ ）a灯丝电阻增大，功率增大b灯丝电阻减小，功率增大c灯丝两端电压增大，功率增大d灯丝中电流增大，功率减小将两个标有“220v 100w”字样的白炽灯串联起来，接在家庭电路中。当开关闭合时，每个电灯的额定功率为 _ w，实际功率为_ w。二 以学定教(一) 导入新课：师：电流通过导体做功的过程中，是将什么能转化为什么能的过程？电流通过各种用电器时，如电动机、电灯等，过一段时间后，用手去摸用电器时有何感觉？为什么？学：回答问题。（二）新课解析：一、 电流的热效应：通过对电流通过用电器时用电器发热，得出：只要导体中有电流通过，且导体由电阻存在，导体总会发热。电流的热效应：电流通过导体时，导体发热的现象举出生活中利用电流热效应常用用电器。二、 焦耳定律1.提出问题：电流通过导体时所产生的热量与哪些因素有关？猜测电流产生的热量与哪些因素有关讨论：要研究电流产生的热量与哪些因素有关，应该怎么办？2.实验探究电流产生的热量与电阻的关系：要研究电流产生的热量与电阻的关系，应采用什么方法？要研究电流产生的热量与电阻的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？画出电路图来。实验探究。学生观察。3. 实验探究电流产生的热量与电流的关系：要研究电流产生的热量与电流的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？该怎么办？实验探究：4实验探究电流产生的热量与时间的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？ 实验探究：5.实验结论：电流通过导体产生的热量与导体本身的 、通过导体的 以及通电时间有关。英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们为了纪念这位伟大的科学家，一定要理解并记牢这个实验定律焦耳定律。6.焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体本身的电阻成正比，与通电时间成正比。写成公式为： q=i2rtq的单位为j，电流、电阻、时间的单位分别为a、s。 1j1a.s7.焦耳定律的数学推导：若用电器消耗的电能全部转化为内能，则wqq=uit q= i2rt【例】某用电器的电阻丝的电阻为55，接入220v的电路中，在20min内共产生多少热量？8.焦耳定律的导出公式及适用范围qi2rt=pt=uit=pt在所有的电路中，焦耳定律的是适用的，但导出公式只适用于纯电阻电路中。因为在非纯电阻电路中，如电动机，电流做功只有一部分用来产生热量，绝大部分都转化为机械能，即we+q，在这种情况下，焦耳定律仍然适用所要注意的是，算出的数值仅是其中转化为内能的那一部分能量（电功）【例】有一电动机，它正常工作时的电阻为5，电流为5a，正常工作的电压为220v，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？三、 电流热效应的利用和防护 利用：利用电流的热效应可以制成电热器。如：电热毯、电炉、取暖器等。 防护：电流通过导体发热，也会造成危害。如输电线在输电过程中有一部分电能转化为内能造成浪费，导线热会引起绝缘层的老化而引起火灾【例3】白炽灯、电烙铁和电动机上都标有“220v 60w”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，比较三个用电器产生的热量是（ ） a白炽灯最多 b电烙铁最多 c电动机最多 一样多【例4】电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线（ ）a电阻较大 b电阻较小 c通过的电流较大 d通过的电流较大【例5】阻值为r的电阻丝,接到电源 上6分钟烧开一壶水,现在用两根同样的电热丝串联起来,烧同样一壶水,需要的时间是 ( ) a. 12分钟 b. 4 分钟 c. 8分钟 d. 6分钟总结：今天学习了哪些内容，同学们小结一下并互相评价.三当堂检测1. (a)有两根导线，第一根是2欧，第二根电阻是6欧，加在它们两端的电压之比为1:3，通电时间之比为2:1，则它们产生热量之比为 （ ）a1:6 b6:1 c2:3 d3:22. “220v 40w”的电炉，在照明电路上，使用10分钟产生了多少热量？ 3一只电炉接在220伏的电路上时，用10分钟可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是 ( ) a10分钟 b20分钟 c30分钟 d40分钟4(b)某台电饭锅说明书中所列主要数据如表：额定电压220v额定频率50hz额定功率440w额定容积2.0l额定煮米量0.7kg（1）这台电饭锅在额定电压下使用，通过的电流是_a。（2）电饭锅正常工作15min消耗电能 kwh，产生的热量是 。四课后布置：(1)预习作业：1、(a)在电路中由于短路等原因引起电流过大时，空气开关能自动_ 电路，俗称“跳闸”。2、(a)某同学家的保险丝突然熔断，换上新的同规格保险丝后又立即熔断，这种现象说明电路中存在_ _故障或用电器的_ _。3 (a)使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的 。笔尖接触电线（或与导线相连的导体），氖管发光表明接触的是 线。4(a)家庭电路中，造成电流过大的原因不可能的是（ ）a、火线与零线短