新苏科版九年级物理下册《十五章. 电功和电热三、电热器 电流的热效应》教案_1

1、多挡位电热器问题教学设计一、选题的意义之所以选择这个题目，我个人是这样考虑的。第一，物理知识源于生活，又服务于生活.所以中考中经常遇到联系生活的题目，如多档位用电器是如何工作的？在苏科版九年级物理中焦耳定律一节的学习之后，会遇到运用焦耳定律解决电热毯、电饭锅、电热水器、电暖气有几个档位的问题？第二，通过对陕西中考试题（2012年-2018年）研究七年中除了2014和2015年最后压轴的综合计算不是电热器的温挡问题，其余都是以家用电热器的为背景，考查电热器处于不同的加热状态,从而满足不同加热温度的需求.以多挡电热器为载体考查电学、热学等知识的综合应用题,因其挡位变换与识别有一定的难度,使之成为解

2、题的拦路虎. 第三，从平时的中考模考阅卷中也发现，学生对这部分知识掌握的不好，学生不知道如何下手，容易丢分，属于失分比较严重的题型。因此，有必要将这个专题在中考复习时重点讲解，在分析挡位调节原理及方法的基础上,对多挡电热器的典型中考题作以归类,以供复习备考参考.确保绝大多数学生能突破难点，掌握这个题型。二、教学目标知识与技能知道电压不变时，总功率和电阻的关系，理解多挡位电热器的工作原理，会进行相关计算。过程与方法通过对不同电路连接方式的总电阻分析，熟悉对电热电阻，保温电阻的计算。情感态度与价值观体会物理知识在生活中的应用，用知识解决生活问题的意识三、教学重难点重点：电加热器多挡位的功率原理难点

3、：电加热器的有关计算四、解题思路电热器主要利用“电流的热效应”发热的。生活中多挡位其实就是根据实际情况改变发热功率。因此学生会有个误区总是认为电阻大，发热功率就大，因为P=I2R 可是学生忽略了电流一定的前提条件，另外,也没有注意到对于电热器来说消耗的电能全部会转化成为内能，即Q=W ;P=当电压一定时，电阻小发热功率大，。而对于这两种不同情况，学生是不容易分清楚的，也不知道应该用哪个公式和原理来解决问题。 那么有了上述的讲述，不难看出要教会学生对两种不同情况的识别，也就是电流一定或者是电压一定的。所以该类型题目的解题思路和难点突破是：家庭电路一般情况认为电压是恒定的220 V.因为电压不变，

4、所以我们用到的电功率公式是Q=W；P=，R越小，P越大。总结: 家用电热器的“多挡位”，就是改变电路中发热电阻的大小，来改变发热功率。当电源电压不变: 电阻小；功率大； 高温挡 电阻大；功率小； 低温挡五、教学方式 教授式教学六、教学过程引课首先让学生观察家庭常用的饮水机的图片，引导学生说出饮水机的工作状态有保温和加热两种状态，引导分析得出这两种状态其实是发热功率不同，引出电热器的多挡位问题。思路讲授 提问：既然电热器是利用电流的热效应来工作的，那么我们怎么计算发热功率呢？不管学生回答什么结果，重点引导学生的理由依据进而引导分析出当I一定时，根据P=I2R 可知R越大，发热功率越大当U一定时,

5、 根据P=可知R越小，发热功率越大总结: 家用电热器的“多挡位”，改变电路中发热电阻的大小，来改变发热功率，实现多挡位。有了上述的讲解教师继续提出问题（学生活动）：西安东郊某厂家，需要设计一个具有两个挡位的电热器。现有两个发热电阻丝其阻值（不变）为R1和R2 且R1R2，聪明的你会为他们设计出怎样电路呢，试着画出电路图，并写出各挡位的电热器的功率表达式？（家用电压为U）学生设计完：展示学生设计的多挡位电热器原理图，并找个生活中的电热器与其对应，让学生体会这个设计就是符合生活实际，贴近生活。然后进入第一个例题中讲解中。拓展应用 例1（2018陕西） 如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为图2所

6、示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时，高火加热功率为160.5W，文火萃取功率为100W若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系图象如图3。（1）略（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb 时，电路 处于文火萃取阶段，电路中的电阻 在工作。（3）已知电阻R2484，求R1的阻值是多少？电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？（4）若将该电煎药壶进行改造，使得高火加功率为80.5W要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？该例题是2018年陕西中考的电热器温挡问题并且做了一定改编数据改动并

7、增加第四问，迁移了12年陕西中考温挡问题中的电热丝改造的思想，使这个题目在考查学生对基本的三个挡位的识别和简单计算的基础上，增加了电阻丝改造的相关问题，不仅将此题的深度上了一个台阶，并对学生思维进行了一定的拔高。带领学生分析完成第一个例题后，在抛出一个新的问题，在电路总电压不变的情况下，就只有一个加热电阻丝时，我们该如何实现多挡位？引导学生说出给加热电阻丝串联一个定值电阻实现分压，改变电热丝的功率实现多挡位。然后展示饮水机真实的电路图，让学生体会并且认识清只有一个发热电阻丝的情况。然后带领学生引导分析第二个例题例2（2017陕副）如图甲为一款不锈钢电火锅，额定电压为220 V，电路简化图如图乙

8、所示，有高、低温两挡，均由同一发热板提供热量该电火锅高温挡功率为2 000 W，可实现快速加热；使用低温挡工作时，发热板的功率为720 W，用于保持锅内汤汁处于沸腾状态第34题图(1)电火锅工作时是利用了电流的_ 效应(2)使用高温挡正常工作时，电路中的电流是多大？发热板的电阻是多大？(计算结果保留一位小数)(3)使用低温挡正常工作时，求电路消耗的总功率该题是2017年陕西省中考物理副题中最后一题，有关电热器温挡问题，这道题目在常规挡位识别的基础上，铺设的“陷阱”两个电阻中一个电阻是限流或者是调节保护作用的电阻（不发热）而另一个才是发热电阻。这样在计算过程中会不同于我们常规的两个都发热的电阻，陕西目前还没有考查过。只是在副题中出现了，我觉得应该关注，这样的题目不仅对学生的思维提出了更高的要求，同时也要求关注细节，细节决定成败，对于学生来说细心也是一种能力。讲完这两个例题后进行一个总结提升，两种情况（一个电阻发热和两个电阻发热）都可以实现改变发热功率，可为什么采用两个电阻丝发热的情况居多，主要是为避免定值电阻消耗能量，产生不必要的额