七年级科学上：第3章第7节 电热器教案浙教版九.doc

课题3.7电热器第1课时课型新课课时第1课时教学目标1、知识与技能：认识常用的电热器，了解电流的热效应；掌握焦耳定律，初步学会电热的计算。中考资源网2、过程与方法：联系生活实际，从能量转化的角度认识电流的热效应；通过探究，发现影响电热多少的因素；通过练习来掌握电热计算。中考资源网3、情感、态度、价值观：懂得电热器的工作原理，用一分为二的观点认识电流热效应的利弊。中考资源网重点电流的热效应难点焦耳定律及电热的计算教学方法实验探究规律和小组讨论相结合教具多媒体投影图片，如图的实验装置一套（比课本上图97的实验装置多用一个乙瓶和电流表），自制实验替代装置一套（图示）学情分析考点分析知道电热器是利用电流热效应工作的（考试要求a）理解焦耳定律，并能运用该定律进行简单计算（考试要求b）教 学 过 程（一）引入新课：你能说出哪些电热器？从能量转化的角度看，发热过程的实质是什么？（二）新课教学一、常用的电热器1.电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。中考资源网从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能的过程。中考资源网2电热器定义：利用电流做功将电能转化为内能的装置。中考资源网这类装置统称为电热器。中考资源网原理：电热器是利用电流的热效应制成的。中考资源网组成：电热器的主要组成部分是发热体。中考资源网发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。中考资源网（原因：对于长度和横截面积相同的不同导体，电阻率大的导体放出的热量多。中考资源网同时，为了使电阻丝在很高的温度下不至于熔化，应选熔点高的材料。中考资源网）讨论：（教材p107）还有哪些用电器是利用电流的热效应工作的？答：除了课本上画出的电吹风机、电熨斗、电热毯、电磁炉、电热壶、电饭煲（电饭锅）等之外，电热器还有电烙铁、微波炉、热得快、取暖器（电暖器）、烘干机、电炉、电热毯、电热水器等。中考资源网讨论：电流的热效应有什么利和弊？答：利：利用电流的热效应可以制成加热设备，如供我们取暖、做饭、烧水等。中考资源网无污染、热效率高、方便控制和调节温度。中考资源网一些电器设备若长时间不用，就需要隔一段时间进行通电，利用电热来驱潮。中考资源网利用电热的例子如点电热器。中考资源网弊：在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会烧毁绝缘层而引起火灾。中考资源网使用电器时，电流过大，通电时间过长会因电器温度过高而烧毁元件、损坏电器。中考资源网；同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和使命。中考资源网防止电热的例子：电脑里的小风扇。中考资源网家用电器（如电视机等）连续使用时间较长时，要停一段时间再用，特别实在夏天。中考资源网（由于电流热效应而发热，工作时间越长发热越多，为了散热，防止电器温度过高而烧毁元件，所以要停一段时间再用）。中考资源网二电热的计算1焦耳定律活动：探究电热与哪些因素有关。中考资源网过渡、思考：电流通过导体会产生热，电流通过导体产生的热的多少与哪些因素有关呢？探究电热与哪些因素有关1、提出问题：电流通过导体产生的热与哪些因素有关呢？2、学生猜想：与I、R、t有关。中考资源网（可结合生活经验，并说明简单的理由。中考资源网）3、设计实验：出示实验装置，思考采用什么方法和如何利用实验仪器来进行实验。中考资源网注意控制变量法的使用。中考资源网控制t、I相同，研究电阻与热效应的关系控制t、R相同，研究电流与热效应的关系控制I、R相同，研究时间与热效应的关系实验说明：本实验探究方法是控制变量法。中考资源网电阻丝放出热量的多少，是通过烧瓶内玻璃管内液面升高的高度来显示的。中考资源网（电热大小不能直接测量，只能用物质与温度有关性质来反映其大小，这种方法叫做“转换法”，在实验中经常用到）电阻丝放出热量越多，煤油温度升高得越高，热膨胀越明显，玻璃管内液面升高的越高。中考资源网液体用煤油是因为煤油的比热容小，实验效果较明显。中考资源网4、进行实验：两根电阻丝串联时，工作电流、通电时间相等。中考资源网加热后，相同时间内，电阻越大的玻璃管中煤油上升的高度越高。中考资源网表明电流、通电时间一定时，电阻越大，电阻放出的热量越多。中考资源网调节变阻器以增大电流，在与（1）相同的时间内，任一管中煤油的高度都变大。中考资源网表明电阻、通电时间一定时，电流越大，电阻放出的热量越多。中考资源网电阻丝阻值大烧瓶内玻璃管液面上升的高。中考资源网因此，当通过电流、通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多。中考资源网5、获得结论：当电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；当电阻相等时，电流越大，电流产生的热量就越多；通电的时间越长，电流产生的热量就越多。中考资源网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。中考资源网焦耳定律的数学表达式：QI2Rt焦耳定律说明：Q表示电流通过导体时，产生的热量。中考资源网单位是焦。中考资源网I表示通过导体的电流，单位是安；R表示导体的电阻，单位是欧姆。中考资源网T表示通电时间，单位是秒。中考资源网公式中各量的单位一定要统一。中考资源网焦耳定律QI2Rt是一个实验定律，是焦耳通过大量的实验总结出来的。中考资源网定律揭示了电流通过导体时产生热效应的规律，实质是定量地表示了电能向内能转化的规律。中考资源网用来计算当有电流通过导体时产生的热量。中考资源网即普遍适用于各种电器的热量计算。中考资源网公式中的各物理量都是对同一段电路或同一个导体而言的，也是对应于同一状态的。中考资源网即通过谁的电流，计算的就是谁产生的热量；这个公式也可用电功公式、欧姆定律推导出来。中考资源网对于电阻而言，电流产生的热量等于电流所做的功，即Q=W，W=UIt，而I=U/R，U=IR，所以Q=I2Rt。中考资源网讨论：电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为能将电能全部转化为内能？解析：在电吹风机内，实际上是电热丝和电动机并联，工作时电流做功使电能转化为内能和机械能。中考资源网而电熨斗内部全部是电热丝，可以认为电熨斗能将电能全部转化为内能。中考资源网2电热的计算方法 基本计算方法：Q=I2Rt思考点拨：教材p109例题还可以用以下方法求解：由图可知该压力锅额定功率为900瓦。中考资源网当其正常工作时15分钟内做功为：WPt=900瓦1560s=8.1105焦.因电流通过压力锅做功全部用来发热，则压力锅工作15分钟产生的热量为：QW8.1105焦。中考资源网电功和电热是有区别的。中考资源网电路性质含义应用例子特点纯电阻电路电流所做的功全部用来产生热量的电路白炽灯、电热器、电炉电功等于电热WQ非纯电阻电路电流所做的功只有一部分用来产生热量电动机电流通过电动机做功既产生机械能，又产生热量所以电功大于电热。中考资源网WQW电= W其他+ Q= W其他+ I2Rt应用公式电功电功率焦耳定律适用范围基本公式WU I tPUIQ=I2Rt普遍适用导出公式W=U2/Rt；WI2RtPU2/R=I2RQ=U2/Rt= U I t适用于电热器WQ例题：一电动机线圈的电阻为1欧，线圈两端所加电压为2伏时，电流为0.8安。中考资源网电动机正常工作。中考资源网在求电动机正常工作1min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法：小明解：WUit=2伏0.8A60s=96J小华解：WI2Rt=（0.8A）21欧60s=38.4J.你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由。中考资源网求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？答案：小明对；因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，大部分电能转化为机械能，所以电动机工作时电功大于电热（或电动机的电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律）1分种内这台电动机所转化的机械能W=WW热=96焦38.4焦=57.6焦。中考资源网解析：电动机不是纯电阻用电器，因此计算消耗的电能时，只能用基本公式WU I t进行计算。中考资源网QWUItI2Rt