电流的热效应教案.doc

四、电流的热效应 秦岭学校：李爱红【教学目标】1、知识与技能（1）知道什么是电流的热效应。 （2）知道电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、通电时间的定量关系。（3）知道生活、生产中电流的热效应的应用实例以及危害的防止手段。2、过程与方法（1）通过实验探究电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、和通电时间的关系，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。（2）通过学习电流的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与实际的能力。3、情感、态度和价值观（1）通过实验探究，培养学生严谨的科学态度。（2）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感情。（3）通过学习电流热效应的应用实例和危害的防止措施，培养学生理论联系实际的意识，体会物理知识对生活、生产的重要意义。【教学重点】理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。【教学难点】怎样用实验的方法探究焦耳定律。【设计思路】通过生活中常见的用电器的发热现象来认识电流的热效应，探究电流的热效应与哪些因素有关，通过学生的猜想，分析实验，得到焦耳定律，同时认识电热的利用和危害，并给予一定的应用。【教学过程】一、知识回顾通过前面一段时间的学习，我们已经了解了一些电学方面的知识，同学们可简单的回顾一下，我请两位同学来回答下面的问题：1、 用电器消耗的电能可以转化为其它形式的能，例如电风扇是将电能转化为_能，电灯是将电能转化为_能和_能，电饭锅是将电能转化为_能。2、 电学的基本公式：I=_,W=_,P=_;它们的导出公式W=_,P=_。二、导入新课电已经走入了千家万户，利用电，我们可以做许多的事情，比如:利用电饭锅可以做饭，电热扇可用来取暖，电烙铁可用来焊接，热得快可用来烧水，上面的例子中，用电器工作时消耗了什么能？它们把电能转化为什么能？（通过前面的学习，学生可齐声回答）也就是说，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应，今天我们就来共同学习电流的热效应。三、讲授新课1、电流的热效应首先请大家打开课本，预习77页实验探究上面的内容，试着做一做学案上“预习指导”部分前3个小题。（1）电熨斗、电热水器、电饭锅等用电器的热量是从哪里来的？它们工作时是将_能转化为内能。我们把_现象，叫做电流的热效应。（2）举出你家中利用电流热效应工作的用电器有哪些？（3）根据生活体验和课本77页“问题与思考”，猜想：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？（通过上面问题的回答和相关问题的猜想，使学生对电流的热效应有了较深的认识，同时根据生活经验和课本上“问题与思考”，基本上能正确的做出猜想：电流的热效应与导体的电阻、导体中的电流和通电时间有关。为下面的学习打下了良好的基础。）2、实验研究电流的热效应与哪些因素有关？现在，请大家结合学案上第410小题，认真预习课本77页的实验探究。（大约3分钟时间预习）由于“实验探究”中实物图看起来较复杂，请大家拿出练习本，把“实验探究”中的实物图画成对应的电路图。并请两位同学到讲台上示范。画出的电路图如下：AAA现在，结合电路图，回答几个问题：a、甲图中两个电阻丝是怎样连接的？这样的连接方式可控制_不变。b、乙图中两个电阻丝是怎样连接的？这样的连接方式可控制_不变。c、电阻丝产生热量的多少由_来判断。d、图甲中的滑动变阻器的主要作用是_，乙图中滑动变阻器的主要作用是_。（可以分别请4个学生回答，回答不太全面的教师可适当的点拨。）下面请几位同学来回答学案上的第410小题：（4）如果要探究电流的热效应是否与电流、电阻和通电时间有关，应采用_法。（5）如果要探究电流的热效应与电阻的关系，应控制_不变，电路应如何设计？改变_的大小。（6）如果要探究电流的热效应与电流的关系，应控制_不变，改变_的大小，电路应如何设计？（7）实验中通过观察_反映产生内能的多少，采用了_法。（8）图139甲中的滑动变阻器的主要作用是_，乙图中滑动变阻器的主要作用是_。（9）连接电路时开关应_，闭合开关前滑动变阻器的滑片应_处，实验中如发现电流表的指针超过最大量程应立即_。（10）根据下表，回答问题：表一电阻电流加热时间温度变化产生热量多少R1=100.2A5min5R2=50.2A5min2.5表二电阻电流加热时间温度变化产生热量多少R1=100.4A5min10R2=100.2A5min51)分析表一可得出的结论是_。2)分析表一可得出的结论是_。3）归纳总结：电流的热效应与_、_和_有关。（通过上面几个口头问题的回答，再让学生回答这几个问题，应该是比较容易的，可能第10小题稍微有点难度，教师可引导着学生用控制变量法来回答这几个小问题，同时也对所学的新知识起到了巩固的作用。）3、焦耳定律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、电阻和通电时间的定量关系，得到了焦耳定律。即电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。（在黑板上写上以下板书）（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，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：电流、电阻、时间的单位分别为A、S；Q的单位为J即：1J1A.2.S例题讲解：图1310所示的用电器通电工作时，其工作部分都会发出大量的热，而导线部分却不怎么发热，请分析其原因。（让学生通过自己的思考，弄清楚用电器和连接的导线是串联的，通过的电流时相等，而用电器的电阻远大于导线的电阻。由公式Q= I2Rt可知，在相同的时间内，用电器产生的热量较多。通过此例题，把焦耳定律应用于实际的生活中，加强了理论知识与实际的联系，又巩固了新知识。）4、电热的利用和危害任何事物都有其两面性，关于电流的热效应，它同样是有利也有害，如何利用和防止电热，请同学们自己阅读课本79页的内容，回答学案上的13、14两道小题：（13）用电器长时间不用时，总是隔一段时间要通电，目的是_。（14）电视机的外壳上有许多的小孔，它主要的目的是_。5、物理小常识电热与电功的区别请大家自己阅读学案“物理小常识”部分，了解电热与电功的区别。（教师可适当的引导，正确的区分纯电阻电路与非纯电阻电路，会选用正确的公式解题。）（1）纯电阻电路：电流通过用电器以发热为目的，比如电炉、电热器、电褥子等，电能全部转化为内能，此时电功等于电热，即W=Q= I2Rt=U I t = =P t（2）非纯电阻电路：电流通过用电器以转化为除内能外的其它形式的能为目的，如电动机、电风扇等，电能的一大部分转化为其它形式的能，只有一小部分转化为内能，此时电功大于电热，即W=Q+其它形式的能，且W= U It；Q= I2Rt6、学习反馈为了检验本节课的学习效果，请大家自己完成下面几道小题（1）在“探究通电导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验中，采用的探究方法是（ ）A控制变量法 B比例法 C猜想法 D推理法（2）下列例子中，属于防止电热危害的是（ ）A供取暖用的电褥子 B高空飞行员所穿衣服里的电热保温 C收音机、电视机的机壳上的小孔 D孵化家禽的电热孵化器（3）下列设备中，利用电热的是（ ）A电动机 B电饭煲 C电风扇 D电视机（4）三只规格不同的灯泡，在各自的额定电压下工作，哪只灯泡最亮？（ ）A“220V 25W” B“110V 40W” C“36V 60W” D三只灯一样亮（5）一只标有“220V 40W”字样的电烙铁，正常工作时，1min内产生的热量为（ ） A40J B240J C2400J D24J（6）小明家有一台“220V 60W”的小风扇，一盏“220V 60W”的白炽灯和一只“220V 60W”的小电热扇，同时接在220V的电压下，相同时间内它们产生的热量（ ）A电风扇最多 B白炽灯最多 C电热器最多 D一样多（7）两只阻值不同电阻，并联在同一电源上，下列说法中正确的是（ ）A电阻大的发热较多 B通电时间长的发热较多 C电阻小的发热较多 D通电时间相同，电阻小的发热较多 （8）灯丝发光时，灯丝的温度可以达到2000以上，而与灯丝相连的导线却不怎么热，主要是因为（ ）A通过灯丝的电流比导线中的电流大得多 B灯丝的电阻比导线的电阻大得多C灯丝被密封在灯泡里不易散热 D以上说法都不对（9）一个电热杯正常工作时的电压为220V，其额定功率为900W，此电热杯正常工作时，2s内消耗的电能是多少？1min内产生的热量是多少？【课后作业】拓展提高（2006年石家庄市）暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生，火警电话不断，消防车拉着警笛呼啸而出，赶往火灾现场，调查发现，起火原因如出一辙：电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮，根据学过的物理知识回答：（1）“超负荷”是指电路中的_过大（选填“电流”或“电阻”）。（2）使火灾发生的理论依据是_。（3）请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施？【板书设计】第四节 电流的热效应一、电流的热效应猜想：与导体的电阻、