滬科版九年級(jí)物理《電流的熱效應(yīng)》教案

《電流的熱效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、學(xué)情分析

學(xué)生在生活中已經(jīng)擁有豐富的有關(guān)電熱的經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)，具備獨(dú)立觀察和思考

分析的能力；學(xué)生也具備一定的實(shí)驗(yàn)探究能力，并樂于探究物理規(guī)律，本節(jié)課能

進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究興趣，但學(xué)生的個(gè)體差異還是比較大，有生活經(jīng)歷上的差

異，有學(xué)習(xí)能力上的差異，教學(xué)中要面向全體學(xué)生，尊重個(gè)體差異，全面提高學(xué)

生的能力，要幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，突出收集證據(jù)、分析與論證這兩個(gè)

環(huán)節(jié)。

二、教材分析

本節(jié)是九年級(jí)物理滬科版第十六章電流做功和電功率第四節(jié)科學(xué)探究電流

的熱效內(nèi)容，是修訂教材新增加的內(nèi)容部分，本節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)是電流的熱效應(yīng)和焦

耳定律，電流的熱效應(yīng)在生活中有著廣泛的應(yīng)用，是繼電功和電功率學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上

進(jìn)一步認(rèn)識(shí)的常見的電學(xué)現(xiàn)象；教材通過生活中的現(xiàn)象，引出電流的熱效應(yīng)，接

著通過實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)一步得出焦耳定律，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的能力，體現(xiàn)創(chuàng)新教

育的基本理念，以及體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的新課程理念。

三、教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能目標(biāo)：認(rèn)識(shí)到電能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，知道電流的熱效應(yīng)及其

應(yīng)用和防護(hù);理解電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)；理解

焦耳定律，并會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

2、過程與方法目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電

阻及通電時(shí)間的關(guān)系”，善于觀察生活中電流的熱效應(yīng)的現(xiàn)象并加以解釋。

3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的態(tài)度和意識(shí)；

培養(yǎng)觀察能力和分析歸納的能力；培養(yǎng)重視實(shí)驗(yàn)、尊重事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)

度。

四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”；

重點(diǎn)：電流的熱效應(yīng)、焦耳定律。

五、教學(xué)方法

1、通過實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)歸納結(jié)論

2、在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，首先要讓學(xué)生明確探究目的，引導(dǎo)學(xué)生采用控制

變量的方法探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，并啟發(fā)學(xué)生通過轉(zhuǎn)換法來(lái)比較

電流產(chǎn)生的熱量多少。

六、教學(xué)儀器

電熱取暖器、電爐、電熱探究演示儀、學(xué)生電源、干電池、開關(guān)、電流表、

電阻器、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、秒表。

七、教學(xué)過程

（一）新課引入

同學(xué)們你們好！冬天到了，天氣漸漸變冷了，上學(xué)要多穿點(diǎn)衣服保暖！

那么同學(xué)們晚上在家里學(xué)習(xí)到深夜手腳冷了怎么辦？睡覺時(shí)感覺冷，又怎么

辦呢？學(xué)生說說自己的取暖方式一一大部分是用“電”取暖。

今天我們一起來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)“電熱”的課題一一《第四節(jié)科學(xué)探究：電

流的熱效應(yīng)》（板書）

（二）新課教學(xué)

1、“電流的熱效應(yīng)”概念教學(xué)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)電阻器接入電路中通電，一段時(shí)間后，觀察電阻

器上事先涂上去的凝固的蠟燭油會(huì)表現(xiàn)出什么現(xiàn)象？

演示活動(dòng)：出示一個(gè)電熱取暖器，并通電后請(qǐng)一位學(xué)生靠近取暖器,

說說自己的感受。

分析歸納：分析說明以上實(shí)驗(yàn)過程中能量轉(zhuǎn)化情況，歸納出電流的

熱效應(yīng)概念。

請(qǐng)同學(xué)說說我們生活中還有哪些有關(guān)電流的熱效應(yīng)的事例。如手機(jī)

通話時(shí)間長(zhǎng)了電路板會(huì)發(fā)燙；家庭電路短路會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)等等。

生活趣味：小明的爸爸周六出差，出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要

看電視。爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒打開，很高興。

可是小明在他爸爸回家前確實(shí)看了電視，不久，他爸爸便發(fā)現(xiàn)了，你知

道他爸爸是怎么發(fā)現(xiàn)的嗎？（小明爸爸用手摸一模電視機(jī)后蓋，感覺還

是熱的。）

引導(dǎo)提出提出問題：學(xué)生感受轉(zhuǎn)換取暖器的高溫檔和低溫檔之后溫

度的差別，以及觀察思考取暖器內(nèi)部發(fā)熱絲熱的發(fā)紅而外部導(dǎo)線卻不怎

么發(fā)熱的現(xiàn)象。這些同樣是電流通過導(dǎo)體，又為什么發(fā)熱量不同呢？就

此提出自己想要探究的問題。

2、探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)系？(板書)

(1)猜想與假設(shè)

學(xué)生根據(jù)自己生活體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理的猜想，如引導(dǎo)學(xué)生觀察認(rèn)識(shí)

到電爐絲熱的發(fā)紅而相連的導(dǎo)線同樣通電卻不怎么發(fā)熱，可以猜想到導(dǎo)體

的電阻大小可能會(huì)影響電流產(chǎn)生的熱量多少；生活中家庭電路出現(xiàn)短路，

因?yàn)榫€路中電流過大而燒壞導(dǎo)線絕緣層，導(dǎo)致火災(zāi)的現(xiàn)象，可以猜想到電

流的大小可能會(huì)影響電流產(chǎn)生的熱量多少；電水壺?zé)_一壺水跟燒開半壺

水比較，電水壺通電加熱時(shí)間長(zhǎng)短不同，可以猜想到通電時(shí)間也可能會(huì)影

響電流產(chǎn)生的熱量多少等等?？偨Y(jié)學(xué)生可能的猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的

熱量可能與電流大小、導(dǎo)體電阻大小、通電時(shí)間等因素有關(guān)。

(2)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

a.探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制導(dǎo)體中的

電流和通電時(shí)間相同，觀察比較大小不同的電阻通電發(fā)熱情況。

b.探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí)，要控制導(dǎo)體的電

阻和通電時(shí)間相同，改變導(dǎo)體中的電流大小，觀察導(dǎo)體發(fā)熱情況。

c.探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系時(shí)，要控制導(dǎo)體

的電阻和電流大小相等，通電不同的時(shí)間，觀察導(dǎo)體發(fā)熱情況。

d.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)導(dǎo)體通電發(fā)熱情況可以通過比較加熱等質(zhì)量的煤油

升高的溫度來(lái)反映一一這是利用轉(zhuǎn)換法。

(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

探究實(shí)驗(yàn)一：探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系

設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如下：

思考：A、兩個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)在同一個(gè)電路中可以控制什么相同？所選的兩個(gè)

導(dǎo)體電阻大小要求相等還是不相等？

B、導(dǎo)體通電產(chǎn)生的熱量多少可以通過比較什么來(lái)反映的？但所用

的煤油需要控制什么相同?

C、選煤油作為被加熱物質(zhì)，為什么不選常見的水呢？。

請(qǐng)學(xué)生參與合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察記錄兩個(gè)導(dǎo)體通電相同的時(shí)間所

升高的溫度，學(xué)生分析歸納結(jié)論：當(dāng)電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體的

電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

探究實(shí)驗(yàn)二：探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系

A、實(shí)驗(yàn)操作：連接電路如上圖，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片

來(lái)改變導(dǎo)體中的電流，觀察煤油升溫的快慢。

B、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間都相同時(shí)，通過導(dǎo)體的電

流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

探究實(shí)驗(yàn)三：探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系

A、觀察同一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，煤油升高的溫度。

B、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：導(dǎo)體的電阻和通過導(dǎo)體的電流都相同時(shí)，通電時(shí)間

越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。

(4)分析與論證

總結(jié)：導(dǎo)體的電阻越大、電流越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱

量越多。

那么，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻大小和通電時(shí)間

長(zhǎng)短具體有什么定量關(guān)系呢？英國(guó)物理學(xué)家焦耳已經(jīng)為我們做了大量的

實(shí)驗(yàn)探究獲得了精確的成果，這個(gè)成果被稱為“焦耳定律”。

3、焦耳定律(板書)：

(1)介紹英國(guó)科學(xué)家焦耳的科學(xué)事跡

⑵焦耳定律內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟

導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。

(3)焦耳定律公式：Q=l2Rt(板書)

(4)焦耳定律各物理量的單位：Q—焦耳(J)、I—安培(A)

R—?dú)W姆(Q)、t一秒(s)

⑸例題分析：

一根60Q的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)能夠產(chǎn)生多少熱

量？

解：通過電阻絲的電流為：u36V

I――-―Q6A

R60A

電阻絲通電產(chǎn)生的熱量為：Q=l2Rt=(0.6A)2X60QX5X60s=6480J

答：該電阻絲產(chǎn)生的熱量是6480J。

思考：“電熱”和“電功”是否相同？當(dāng)用電器工作時(shí)，如果消耗的電能全

部轉(zhuǎn)化成熱能，電熱就等于電功，如電爐等用電器；如果消耗的電能只有一部分

轉(zhuǎn)化成熱能，電熱就小于電功，如電風(fēng)扇等用電器。

4、“電熱”在生活中的應(yīng)用和防護(hù)：電熱有利也有弊，請(qǐng)學(xué)生說說哪些電器需

要利用“電熱”？哪些電器需要防止“電熱”帶來(lái)的弊端？

(1)“電熱”應(yīng)用：電熱器就是利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行工作的器件。

介紹說明電熱器發(fā)熱的部位一一發(fā)熱體。

（2）“電熱”的危害：電器溫度過高會(huì)影響工作性能或使絕緣體老化，如

電視、電腦等；嚴(yán)重的情況會(huì)燒壞電器，引起火災(zāi)，如電路超負(fù)荷或

發(fā)生短路。

電熱防護(hù)：電視機(jī)設(shè)計(jì)了散熱窗、電腦安裝散熱風(fēng)扇。

拓展：我們能生產(chǎn)一臺(tái)不發(fā)熱的電腦嗎？目前這可能是一個(gè)夢(mèng)想！但是如果

我們能讓導(dǎo)體電阻變?yōu)榱阋灰怀瑢?dǎo)現(xiàn)象，電熱就可以消除。這樣不發(fā)熱電腦的夢(mèng)

想就可以成為現(xiàn)實(shí)！同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，讓我們?cè)缛諏?shí)現(xiàn)這個(gè)超導(dǎo)時(shí)代的夢(mèng)想吧！

（三）課堂總結(jié)

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？請(qǐng)學(xué)生自由談?wù)勛约旱膶W(xué)習(xí)體會(huì)，最后

總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)和科學(xué)探究方法。

（四）布置作業(yè)：課后作業(yè)1、2、3、4.

五、板書設(shè)計(jì)

《科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)》

一、電流的熱效應(yīng)：

電能-------內(nèi)能

二、探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？

電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。

三、焦耳定律：Q=l2Rt

應(yīng)用：電熱器防護(hù)：散熱

教學(xué)反思

探究電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的多少，首先要通過實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生

思考提出猜想，電熱與電流大小、電阻和通電時(shí)間等因素有

關(guān)，然后啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。

電功和電熱的聯(lián)系和區(qū)別，尤其是電動(dòng)機(jī)之類非純電阻電

路表面上與歐姆定律有矛盾，如何理解，要用方法和拓展幫

助學(xué)生。

介紹說明電熱器發(fā)熱的部位一一發(fā)熱體。

（2）“電熱”的危害：電器溫度過高會(huì)影響工作性能或使絕緣體老化，如

電視、電腦等；嚴(yán)重的情況會(huì)燒壞電器，引起火災(zāi)，如電路超負(fù)荷或

發(fā)生短路。

電熱防護(hù)：電視機(jī)設(shè)計(jì)了散熱窗、電腦安裝散熱風(fēng)扇。

拓展：我們能生產(chǎn)一臺(tái)不發(fā)熱的電腦嗎？目前這可能是一個(gè)夢(mèng)想！但