物理电流热效应教学实录

物理电流热效应教学实录时间：某周五上午第二节地点：初三（2）班教室授课教师：李老师授课内容：电流的热效应一、课堂导入：生活情境中的物理现象（上课铃响，李老师手持一个正在工作的电暖器走进教室，教室内温度略低）师：同学们，刚进教室是不是感觉有点冷？（学生点头）大家看我手上这个电暖器，现在它已经热起来了，靠近一点能明显感觉到热量。谁能说说，这个热量是从哪里来的？生1：是电暖器插了电才发热的。师：没错，电流通过电暖器里的导体时，导体就发热了。生活中还有哪些类似的现象？生2：电水壶烧水，电能转化成了热能。生3：还有电饭煲煮饭、电熨斗熨衣服，都是用电来产生热。师：非常好！这些现象都有一个共同特点：电流通过导体时，导体发热，将电能转化为内能。我们把这种现象叫做电流的热效应。（板书：电流的热效应——电流通过导体时电能转化为内能的现象）今天这节课，我们就来深入探究电流的热效应。二、新课探究：电流产生的热量与哪些因素有关？（一）提出问题与猜想假设师：电流通过导体时会发热，但不同的用电器发热情况不一样。比如，电暖器和手电筒里的小灯泡，通电时哪个发热更明显？生（齐）：电暖器！师：为什么呢？它们的区别在哪里？请大家结合学过的知识，猜想一下：电流通过导体产生的热量多少，可能与哪些因素有关？（学生小组讨论2分钟）生4：可能和电阻有关，电暖器电阻大？生5：和电流大小有关吧，电流越大，可能越热。生6：还可能和通电时间有关，用久了更热。师：同学们提出了三个可能的因素：电阻（R）、电流（I）、通电时间（t）。（板书：猜想：Q与I、R、t有关？）这仅仅是猜想，如何验证呢？（二）设计实验与进行探究师：研究多个因素对某一现象的影响，我们常用什么方法？生（齐）：控制变量法！师：对。我们要研究热量与其中一个因素的关系时，需控制其他因素不变。实验一：探究热量与电阻的关系（控制电流和时间相同）师：（展示实验装置）我们用两个不同阻值的电阻丝（R₁>R₂），串联在电路中。为什么串联？生7：串联电路中电流处处相等！师：非常好。再将它们分别放入盛有等质量煤油的烧瓶中，瓶中插入温度计。通电后，电流通过电阻丝产生的热量被煤油吸收，煤油温度升高。我们通过比较什么来判断产生热量的多少？生8：温度计示数的变化！师：思路清晰。请一位同学协助我连接电路，其他同学注意观察。（学生协助连接电路，闭合开关）师：请大家记录初始温度。（等待约3分钟后断开开关）现在请读出两支温度计的示数。生9：R₁所在的烧瓶温度升高了X度，R₂的升高了Y度（X>Y）。师：实验现象很明显，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油温度升高越多，说明产生的热量……生（齐）：越多！实验二：探究热量与电流的关系（控制电阻和时间相同）师：接下来探究热量与电流的关系。我们仍用其中一个电阻（如R₁），如何改变通过它的电流？生10：可以串联一个滑动变阻器！师：对。我们先闭合开关，读出电流表示数I₁，通电一段时间t，记录温度变化。然后移动滑片，增大电流至I₂（I₂>I₁），保持通电时间t相同，再次记录温度变化。（演示实验，学生观察）师：两次实验中，电流大时，温度升高得……？生（齐）：更快！更多！实验三：探究热量与时间的关系（控制电流和电阻相同）师：这个实验留给大家思考：如何设计？生11：用同一个电阻，通以恒定电流，比较不同通电时间内温度的变化。时间越长，热量应该越多。师：完全正确！生活经验也告诉我们，电暖器开得越久，房间越暖和。（三）分析归纳与得出结论师：综合以上实验，谁能总结一下电流产生的热量与电流、电阻、时间的关系？生12：电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。师：非常准确！英国物理学家焦耳通过大量实验，精确得出了电流热效应的定量规律，这就是焦耳定律：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。（板书：焦耳定律：Q=I²Rt）师：公式中各物理量的单位：Q是热量，单位焦耳（J）；I是电流，单位安培（A）；R是电阻，单位欧姆（Ω）；t是时间，单位秒（s）。三、巩固应用：理论联系实际师：焦耳定律揭示了电流热效应的本质。我们生活中哪些电器是利用电流热效应工作的？生13：电热水器、电饭锅、电熨斗……师：这些都是“好的”利用。但有些情况下，电热是有害的，需要防止。比如？生14：电脑主机要散热！生15：电动机工作时也会发热，所以不能长时间过载运行。师：同学们观察很仔细。（展示电脑散热风扇、电动机外壳图片）这些都是防止电热危害的措施。思考与讨论：为什么电炉丝热得发红，而与之串联的导线却不怎么热？（学生小组讨论后发言）生16：因为电炉丝电阻比导线大得多！根据Q=I²Rt，串联时电流和时间相同，电阻越大，热量越多。师：分析得非常到位！这正是焦耳定律的典型应用。四、课堂小结与作业布置师：今天我们通过实验探究了电流的热效应，学习了焦耳定律。谁能再复述一下焦耳定律的内容和公式？（学生复述，教师补充强调）师：作业：1.完成课后练习中关于焦耳定律的计算题（注意单位统一）；2.观察家中三种电器，分析它们是利用还是防止电