《電流的熱效應(yīng)》名師教案1

第十三章電功和電功率四、電流的熱效應(yīng)授課人：臨澤三中鄭興潤教學(xué)目標(biāo)：知識與技能：1．知道電流的熱效應(yīng)。2．理解焦耳定律的內(nèi)容及適用條件。3．會用焦耳定律W=I2Rt進(jìn)行簡單的計(jì)算。4．了解電熱的利用和防護(hù)。過程與方法：1．通過焦耳定律實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握研究物理問題的基本方法和步驟。2．通過應(yīng)用焦耳定律計(jì)算和分析相關(guān)問題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識分析問題、解決問題的能力。情感態(tài)度與價值觀：通過學(xué)習(xí)電熱的利用和危害，學(xué)會辯證地看待問題；通過討論和交流培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的態(tài)度和意識；通過了解焦耳事跡培養(yǎng)重視實(shí)驗(yàn)、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)：探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)及焦耳定律教學(xué)難點(diǎn)：焦耳定律實(shí)驗(yàn)，及焦耳定律的理解與應(yīng)用教具準(zhǔn)備：焦耳定律演示器，課件教法：探究教學(xué)法，談話教學(xué)法學(xué)法：自主學(xué)習(xí)法，合作學(xué)習(xí)法，理論聯(lián)系實(shí)際法一、教學(xué)過程：（一）引入新課（略）（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)----課件展示1.了解電流的熱效應(yīng)，知道電熱器產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)。2．通過焦耳定律實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握物理實(shí)驗(yàn)研究問題的一般方法和步驟。3．知道焦耳定律的表述、計(jì)算公式，會用焦耳定律進(jìn)行簡單的計(jì)算。（三）新授課過程任務(wù)一：探究什么是電流的熱效應(yīng)？學(xué)生自學(xué)課本119頁內(nèi)容，回答問題：（1）圖13-15所示的用電器在工作過程中有什么共同特點(diǎn)？（2）你還能例舉出生活中和它們的特點(diǎn)一樣的用電器嗎？（課件展示生活中常見的一些電熱器）（3）什么叫電流的熱效應(yīng)？2．教師演示實(shí)驗(yàn)并提出問題：為什么電爐子的爐絲熱的發(fā)紅，而連接它的導(dǎo)線卻不怎么熱？從而引出下一個探究任務(wù)。任務(wù)二：電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？怎樣確定出電流產(chǎn)生熱量的多少？1．提出問題：電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？2.學(xué)生觀察老師的演示實(shí)驗(yàn)，做出猜想（1）為什么電爐子的爐絲熱的發(fā)紅，而與之連接的導(dǎo)線卻不怎么熱。猜想：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量的多少可能與有關(guān)。（2）剛剛接入電路的電爐子爐絲還不怎么熱，而過一會兒就會熱的發(fā)紅。猜想：燈絲產(chǎn)生的熱量多少可能與有關(guān)。（3）相同的導(dǎo)線如果將燈泡換成大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，甚至燒壞電線。猜想：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量的多少可能與有關(guān)。3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：（1）探究實(shí)驗(yàn)用什么物理方法？控制變量法。①控制、相同:研究電阻R變化→對電熱Q的影響。②控制、相同:研究電流I變化→

對電熱Q的影響。③控制、相同:研究時間t變化→對電熱Q的影響提出問題，學(xué)生分組討論后回答：怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就可以達(dá)到上述要求？（2）怎樣確定出電流產(chǎn)生熱量的多少？研究方法：轉(zhuǎn)換法提出問題，學(xué)生分組討論后回答：電熱絲產(chǎn)生的熱量看不見，如何確定出電流產(chǎn)生熱量的多少？提示：用電熱絲加熱液體，看加熱液體溫度升高的情況用電熱絲加熱火柴，看哪根火柴先燃燒；用蠟將火柴粘在電熱絲上加熱，看哪根電熱絲上的火柴先掉下來等。我們可以將既看不見又摸不著的物理量轉(zhuǎn)換為既看得見也能測量的物理量，這就是科學(xué)力量的所在。這種研究物理問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。4．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（1）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：將三個電阻（R1=

R2=4Ω，R3=,2Ω）如圖所示連接到電路里，觀察哪根電阻絲上的火柴先燃燒。（2）分析并歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①比較電阻R1和R2上火柴燃燒的先后順序可得結(jié)論：在電阻Ｒ和通電時間t相同時，電流產(chǎn)生熱量多少與通過導(dǎo)體的電流Ｉ大小有關(guān)，并且電流Ｉ越大電流產(chǎn)生熱量越多。②比較電阻R2和R3上火柴燃燒的先后順序可得結(jié)論：在電流I和通電時間t相同時，電流產(chǎn)生熱量多少與導(dǎo)體的電阻Ｒ大小有關(guān)，并且電阻Ｒ越大電流產(chǎn)生熱量越多。③實(shí)驗(yàn)中觀察到，剛開始通電時火柴并沒有燃燒，通電一段時間后火柴才燃燒，說明在電阻Ｒ和電流Ｉ相同時，電流產(chǎn)生熱量多少與通電時間t長短有關(guān)，并且通電時間t越長電流產(chǎn)生熱量越多。（3）分析書120頁焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)：

①實(shí)驗(yàn)為什么加熱用的是煤油而不是水呢？

②能不能把加熱的液體換成比熱容更小的空氣呢？

③實(shí)驗(yàn)中是通過觀察來判斷哪個電熱絲產(chǎn)生的熱量多？④甲圖中兩個燒瓶的電阻絲是聯(lián)在電路里的，這樣做的目的是為了保證、相等，而不同，研究的是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與的關(guān)系。⑤乙圖中兩個瓶的電阻絲是聯(lián)在電路里的，它們的、相等，而不同，研究的是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與的關(guān)系。任務(wù)三：探究焦耳定律的內(nèi)容、公式及適用條件1．引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：導(dǎo)體的電阻越大，通過的電流越大，通電時間越長，電流的熱效應(yīng)就越顯著。2．焦耳定律的內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻大小成正比，與電流的平方成正比，與通電時間成正比。這個規(guī)律叫作焦耳定律，用公式表示為Ｑ＝Ｉ２Ｒt單位介紹。3．簡單介紹焦耳的生平事跡。（可以讓學(xué)生談?wù)勛约旱母邢耄?．介紹電功和電熱的區(qū)別。任務(wù)四：你知道有益電熱的應(yīng)用實(shí)例和有害電熱的防止措施嗎？1．電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生舉出生活中使用的電熱器。2．電流的熱效應(yīng)的防護(hù)。引導(dǎo)學(xué)生分析電熱有害的一面，并舉出生活中是如何防止電熱的危害的。（四）課堂練習(xí)1.電爐子接入電路中工作時，電爐絲熱的發(fā)紅而連接它的導(dǎo)線卻不怎么熱，請分析其原因。2.一個20Ω的電阻，通過0.5A的電流1min，電阻上產(chǎn)生的熱量為______.3當(dāng)0.2安的電流通過一金屬線時產(chǎn)生的熱量為Q1，若使通過的電流增加到0.4安時，在相同的時間內(nèi)