【大单元·任务式】《13.3.1电流的热效应（第一课时）》大单元教学分课时课件 -北师大2024版（郭玉英）9年级

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/∘C123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/∘C123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/∘C123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.