初中蘇科版物理九年級下冊15《三、電熱器 電流的熱效應》教案4

1、教育精選三、電熱器 電流的熱效應教案教學目標知識與技能：1知道電流的熱效應2理解焦耳定律的內容、公式及其應用3知道電熱器的原理及構造過程與方法：要求學生能從感知事物 提出問題 自己設計 動手動腦探究科學規(guī)律體會科學研究的方法，學會科學探究知識遷移的方法，培養(yǎng)學生的科學研究能力情感、態(tài)度與價值觀：激發(fā)和培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新的思想和精神，培養(yǎng)學生的辨證唯物主義精神，滲透實事求是和科學獻身教育，激勵學生努力學習教學重點與難點：如何引導學生進行科學探究；如何使學生在科學探究中掌握科學研究的方法，培養(yǎng)科學研究的能力教法與學法：實驗、探究啟發(fā)式綜合教學法實驗器材：各種電熱器、學生電源、開關、焦耳定律演

2、示器、火柴探究實驗：研究通電導體產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系教學過程：師：(1)出示幾種不同的電熱器請學生說出各自的名稱及功能(2)討論：以上電器雖然各自的功能不同，但在他們接入電路使用時，有沒有共同點？生：它們工作時都會發(fā)熱師：對，其實電流通過一切導體都會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應。板書：1電流的熱效應：電流通過導體時，導體發(fā)熱的現(xiàn)象師:從能的轉化角度，它們有什么共同點？ 生：它們都是將消耗的電能轉化為內能師：我們把這些利用電流做功將電能全部轉化為內能的裝置，統(tǒng)稱為電熱器板書：2電熱器：利用電流做功將電能全部轉化為內能的裝置師：請學生聯(lián)系生活、生產實際想想，你還見過屬于電熱器的其

3、他電器嗎？生：電熱毯、電飯鍋、電烙鐵、電烤箱、電炒鍋(如有人講微波爐，分析：工作原理是以電與磁的快速轉換，使得物質分子快速旋轉產生摩擦生熱，物體內部和外部是同時受熱升溫的。如有人講電磁爐，則分析：)師：很好，說明同學們對生活、社會非常關注，從生活走向物理，從物理走向社會是我們學習物理的途徑、方法和歸宿。這些電熱器名稱和用途、規(guī)格都不同，但是都有一個功效相同的部件由電阻組成的發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大，熔點高的合金制成。同學們已經認識了電熱器，你們是知識型的一代，你們還想知道什么呢？合理的猜想，是形成物理理論的基礎。請你們猜想一下，電流通過電熱器所產生熱量的多少與哪些因素有關？生：電流、電阻、通

4、電時間師：那么，如何來驗證大家的猜想是否正確呢？生：用實驗驗證 理論推導師：我們先用實驗的方法探究電熱器通電時產生的熱量與電流、電阻、通電時間的關系師：熱量的多少如何用實驗顯示出來？生：火柴、溫度計、用手摸(感覺器感可靠嗎？)-下面，就請同學以小組為單位，討論、設計實驗方案(給學生討論時間)下面，請同學匯總一下你們的設計思路生：(1)首先我們要采用控制變量法A保持電流、通電時間不變，研究電熱器通電時產生的熱量與電阻的關系師：那么，具體地如何來研究呢？生：取兩個不同電阻的電熱器組成一個串聯(lián)電路，在電熱器上插上火柴，然后接通電路，觀察火柴著火的先后次序，即可比較熱量的多少B保持電阻、通電時間不變，

5、研究電熱器通電時產生的熱量與電流的關系師：同樣，說出你們的具體做法生：將兩個相同的電熱器通以不同的電流，比較火柴著火的先后次序C保持電流、電阻不變，研究電熱器通電時產生的熱量與通電時間的關系以上三步你認為重點研究幾步？為什么？ (2)按思路設計好電路并實驗師：綜合大家的意見，我們要做兩次實驗，能否適當增加器材將上述兩個實驗合并到一個實驗裝置上完成？下面請小組繼續(xù)探討，發(fā)揮集體的智慧，相信你們的成功設計能展示你們的風采。請設計出電路圖并簡單敘述原理。(電流通過導體時，產生的熱量時火柴燃燒起來。)演示：改裝后的實驗電路，板畫在黑板上分析R1=R2R3，現(xiàn)象火柴著火的順序是(1)由R2和R3部分串聯(lián)

6、電路來研究，現(xiàn)象：火柴比先著火分析：因為 I2=I3 t1=t2 R2R3所以 Q2Q3結論：當電流大小和通電時間相同時，電阻大的導體產生的熱量多。(2)由R1和R2研究，現(xiàn)象：火柴比()先著火分析：因為 R1=R2 t1=t2 I1I2 所以 Q1Q2結論：當電阻和通電時間相同時，電流大時，產生的熱量多，(3)分析：當電阻、電流相同時，通電時間越長，產生的熱量越多。綜上，通電導體放出的熱量跟電流、電阻、通電時間有關。師：從實驗可以看出其中規(guī)律。哪名同學能總結出其中的規(guī)律？生：(大體概括一下)通過導體的電流越大、電阻越大、通電時間越長，則電流通過導體產生的熱量就越多。英國物理學家焦耳經過多年的

7、研究，做了大量的實驗，最先精確的確定了電流通過導體產生的熱量跟電流、電阻和通電時間之間的定量關系式，我們把它叫焦耳定律。投影：焦耳定律內容，公式，單位1、內容：電流通過導體時產生的熱量，與電流的平方成正比，與導體的電阻成正比，與通電時間成正比。 2、數(shù)學表達式：Q=I2Rt單位：I-A R- ts Q-J理論推導：電流通過電爐、電烙鐵、電飯鍋等電熱器時，電能幾乎全部轉化為內能，這是電流所做的功可以看作等于所產生的熱量即：Q=W=UIt 將 U=IR代入得 Q=I2Rt 3、 推導公式： Q=W=U2t/R Q=W=UIt (僅適用于純電阻電路) Q=W=Pt 通常情況下，電流所產生的熱量Q僅是

8、電流所做的功W中的一部分。例如，電流通過電動機做功時，大部分電能被轉化為電動機的機械能，僅有少量的電能轉化為內能。因此通常情況下電熱小于電功師：有的同學會問，我們這節(jié)課就把這個規(guī)律探究出來，雖然不是很全面、很完美，并且我們只是花 了一節(jié)課的時間就得出來了；而焦耳經過了多年的堅持不懈的努力，并做了大量的實驗才能研究出來，是不是他有點問題？這是確有幾個方面的原因：第一、當時的實驗條件不夠好，第二、缺少必要的指導，也沒有人能指導，第三、缺少與其他科學家的合作與交流，基本上是一個人關門在家研究，要走很多彎路，所以我們同學要分外珍惜現(xiàn)在的學習機會，把握自己，把握未來， 三、應用(從物理走向社會，應用所學

9、的物理知識，解決實際問題)電流通過一切導體都為發(fā)熱。我們生活中使電風扇工作時，輸送電能時不需要熱量，如何減小這些無用的熱量，節(jié)約電能？只能減小電阻，我們希望這些電氣在用電的時候電阻越小越好，直至為零。那就是超導，超導時，電阻為零，也就不會產生熱量，在發(fā)電時、輸電時、電動機工作時，儲存電能時就不會產生熱量，就不會白白損失電能。我們弄懂了電流產生的熱量與哪些因素有關，如果要在相同時間內產生更多的熱量，應該怎么辦？答：應增加電流、增加電阻，這意味著提高電源的電壓；若電壓與通電時間一定，要產生更多的熱量，應怎樣做？投影片：1、電爐工作時，它的電阻絲熱得發(fā)紅，可是跟電阻絲連接的導線卻不怎么熱，這是什么道

10、理？(因為電阻絲和導線是串聯(lián)的，通過的電流相等、通電時間也相等，而電阻絲的電阻遠遠的大于導線的電阻，根據(jù)公式Q=I2Rt，所以電阻絲產生的熱量遠遠大于導線產生的熱量；另外，電阻絲繞成螺旋狀不易散熱，所以溫度高。)2、有三個用電器“220V 60W”的電風扇、“220V 60W”的白熾燈、“220V 60W”的電烙鐵，都在額定電壓下工作相同的時間，比較電流通過三個用電器做的功W1、W2、W3和三個用電器產生的熱量Q1、Q2、Q3之間的關系。(因為它們都在額定電壓下工作，所以它們的實際功率等于額定功率，它們的額定功率相等，所以實際功率也相等，且工作時間相等，根據(jù)公式W=Pt，所以電功相等，即W1=W2=W3因為電風扇消耗的電能大部分轉化為機械能，少部分轉化為內能，即產生熱量；白熾燈消耗的電能大部分轉化為內能，即產生熱量；電爐鐵消耗的電能全部轉化為內能，即產生熱量，所以Q1Q2Q3 3、一只“220V 800W”的電飯鍋接在照明電路中，求：(1)電飯鍋正常工作時的電流(2)電飯鍋工作時的電阻(3)該電飯鍋工作1小時消耗的