电热器电流的热效应.docx

《电热器 电流的热效应》教学设计
一、教学目标
1、知识与技能
（1）了解生活中常见的电热器，知道它们在工作过程中利用电流做功将电能转化成内能，了解电热器一般都由电阻构成。
（2）知道焦耳定律公式的表述、适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算。
2、过程与方法
（1）通过探究，知道电热器产生的热量与电热器自身的电阻、通过它的电流以及通电时间有关。
（3）通过实验，体会转换法和控制变量法的运用。
3、情感、态度与价值观
介绍焦耳科学探究的过程，引发学生勇攀科学高峰的热情。
二、教学重点
探究影响电流热效应的因素。
理解及应用焦耳定律。
三、教学难点
探究影响电流热效应的因素的实验设计。
理解电功与电热的关系。
四、教学过程
（一）导入新课
引入：发光一段时间后的小灯泡，用手触摸灯泡；使用一段时间后的电风扇，摸触电动机部分，都有什么感觉?
提出问题：为什么?
学生回答：电流通过用电器时会发热。（教师由此引入新课）
（二）新课学习
活动一：认识电热器
师生交流：1.家里还有哪些用电器通电后会发热？
2.课本P13页图15-9 中的家用电器有何共同点？我们使用这些电器是为了得到哪一种能量？
学生归纳：
教师总结：1.电流热效应：电流通过导体时，导体发热的现象。
2.电热器就是主要利用电流热效应工作的装置。
活动二：探究影响电流热效应的因素
1、由生活现象引发思考：电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关？
2、学生大胆猜测：a、电流通过电热器产生的热量可能与电阻有关；
b、电流通过电热器产生的热量可能与电流有关；
c、电流通过电热器产生的热量可能与电压有关；
d、电流通过电热器产生的热量可能与通电时间有关。
（教师耐心倾听，适时评价，引导学生对猜想进行分析，梳理出本质问题）
3、设计实验：
（1）器材装备：如何显示通电导体产生热量的多少？
（你想用什么样的用电器来产生热量？）
（你准备用什么器材比较出产生热量的不同？）
师生讨论：认识课本P14图15-10中装置图。
（2）方法确定：如何控制电流不变？
如何在控制电阻不变的情况下改变电流？
师生讨论：控制变量法 转换法
（3）电路连接：要控制变量，这两根电热丝应该怎样连接？
如何改变电流的大小？
师生讨论：画出课本P14图15-11电路图。
4、进行实验：
（1）介绍课本P14图15-11如图实验装置，在两
个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，
A瓶中电阻丝的电阻比B瓶中的小，串联起来，
通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度
升高，通过观察温度计示数的变化，就可以比较
电流产生的热量的多少。
（2）分步实验：
A．两个电阻串联，加热的时间相同，A瓶相对B瓶中的电阻较小，B瓶中的温度计示数变化大。表明：
B．在两瓶煤油温度下降到室温后，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较A瓶前后两次煤油上升的温度，第二次温度上升的高。表明：
C．如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：
5、得到结论：
电流通过导体时产生的热量与导体中的电流大小、导体电阻和通电时间有关。电流越大，电阻越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。
活动三：理解运用焦耳定律
教师引导：英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
师生交流：1、焦耳定律的公式：Q=I2Rt
2、单位：I——A，R——Ω，t——s。则Q——J
3、例题：课本P15
推导证明：
1、电流通过电炉等电热器时，电能几乎全部转化成内能，电热器产生的热量等于电流所做的功，即Q=W= UIt，根据U = I R，可得Q=I2Rt，与实验结论一致。
2、电流通过电炉等电热器时，电能几乎全部转化成内能，电热器产生的热量等于电流所做的功，即Q=W= UIt，根据I = U/ R，可得 Q= U2t/R。有时，推导公式应用更灵活。
拓长延伸：
在有些情况下，电流所做的功W中只有一部分转化为内能。例如，电流通过电动机做功时，大部分电能被转化为机械能，而仅有少量的电能转化为内能。（下一课时将进一步学习）
（三）课堂练习
1．下列各用电器均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是（ ）
A．电视机 B．电风扇 C．电热毯 D．电灯
2．在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，镍铬合金丝和铜丝按如图所示的方式连接在电路中，镍铬合金丝的电阻比铜丝的大，甲、乙烧瓶中盛有等量的煤油，通电一段时间后（ ）
A．甲瓶中温度计的示数变化较大
B．乙瓶中温度计的示数变化较大
C．两瓶中温度计的示数变化一样大
D．条件不足，无法判断

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