电流的热效应教案.doc

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1、§15.3电热器电流的热效应一、知识与技能　　了解焦耳定律。知道利用和防止电热的场合和方法。二、过程与方法 　　通过实验探索电流的热效应跟电流、电阻、通电时间的关系。三、情感态度与价值观 　　具有对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理，乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 　　能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。【重点与难点】　　重点：电流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。 　　难点：理解焦耳定律。【教学准备】 　　学生电源、导线、开关、电阻丝、烧杯、温度计、水、焦耳定律演示器、焦耳定律演示课件（flash课件）

2、·课前活动　　播放关于电能应用的录像 ·引入新课：　　介绍生活中的电热器。　　提出问题：热量是从哪里来的？ 　　设疑：电炉丝通过导线连入电路里，电炉丝热得发红而导线却几乎不发热，这是为什么？提出问题：电流通过导体产生的热量跟什么因素有关？二、进入新课，科学探究（一）电流的热效应 电流通过导体时，电能要转化成热，我们把这种现象叫做电流的热效应。(二)探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢 【猜想】1．可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多；2．可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；3．可能跟电流有关，因为常听说，电流

3、大容易引发火灾。电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了。【设计实验】应采用控制变量的方法1．如何控制电流一定时电阻的变化？2．如何控制电阻一定时电流的变化？ 3．如何比较电流产生热的多少？(转换的思想) 〖方案〗第一次实验：把两个电阻放在煤油中或密闭的空气盒中，使之它们产生的热对煤油或空气加热。使两电阻丝串联，以保证它们的电流相等；让甲瓶的电阻相对乙瓶中的较大，观察两瓶中煤油或空气的膨胀程度，如图1所示。第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，可以在两个相等的电阻上

4、再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2所示。【分析论证】1．在通电电流一定的条件下，电阻越大，电流产生热的功率就越大，精确的实验表明：电流产生热的功率与电阻成正比。2．在电阻一定的条件下，电流越大，电流产生热的功率也越大，大量的精确实验表明：电流产生热的功率与电流的平方成正比。 【结论】 上述关系式用公式表示为：P=I2R。 (三)理论上对该表达式的推导 由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出P=I2R。 (四)焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，

5、跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律。其公式为：Q=I2Rt。公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。介绍焦耳的生平，对学生进行爱科学的教育，激发学生的学习积极性。解释电炉丝热得发红而导线却几乎不发热。 (五)电热的利用和防止 1．任何用电器工作时都是产生电热。因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少在都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。（

6、1）电热的利用如：电热水器、电饭锅、……。（2）电热的防止。 如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。（六）课堂总结 　　通过本节课你获得了哪些知识？