13.4 電流的熱效應(yīng)教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力】1.知道電流的熱效應(yīng)及其應(yīng)用。2.知道電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。3.通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象?！具^程與方法】通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)與導(dǎo)體的電阻、通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析現(xiàn)象、得出結(jié)論、通過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的定量的規(guī)律，這就是著名的焦耳定律?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀】能從利弊兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)電熱現(xiàn)象，體驗(yàn)用辯證的思想觀點(diǎn)分析問題。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】焦耳定律的理解。【教學(xué)難點(diǎn)】 通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力。 教學(xué)過程新課導(dǎo)入在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中，常常需要用電產(chǎn)生熱來為我們服務(wù)。 電熱煉鋼 電熱來燒水 電暖器 電爐實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為熱能。它們利用的就是電流的熱效應(yīng)進(jìn)行新課一、電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象發(fā)生。2.電流的熱效應(yīng)在生活中的應(yīng)用（1）電熱毯就是利用電流的熱效應(yīng)制作的,通電后可以供人們?nèi)∨?。?）電燈在工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，人們利用電燈來照明。（3）電爐子在工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，人們利用電爐子來燒水。例：下列主要利用電流熱效應(yīng)工作的用電器是（ ）A.電烤火爐 B.電風(fēng)扇 C.電視機(jī) D.手機(jī)答案：D二、實(shí)驗(yàn)探究：電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)提出問題：電流產(chǎn)生熱量大小與什么因素有關(guān)呢?猜想與假設(shè)：電流產(chǎn)生熱量大小可能與以下因素有關(guān)（1）電流產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間的長短有關(guān)。（2）電流產(chǎn)生的熱量可能與電流的大小有關(guān)。（3）電流產(chǎn)生熱量導(dǎo)體電阻的大小有關(guān)。實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)化法實(shí)驗(yàn)原理：給電阻絲通電，電阻絲通電后放出的熱量被煤油吸收，煤油吸收熱量后溫度升高，電流通過電阻絲做功放出的熱量越多，煤油的溫度升高得越高。用溫度計(jì)測(cè)量煤油溫度上升的多少，就可以比較電流通過電阻絲做功放出的熱量的多少。實(shí)驗(yàn)探究一：探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間是否有關(guān)（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：要研究通電時(shí)間對(duì)產(chǎn)生熱量的影響，應(yīng)該控制（電流）和（電阻）不變,改變(通電時(shí)間)。電流產(chǎn)生的熱量用溫度計(jì)示數(shù)表示。（2）實(shí)驗(yàn)器材：煤油、電阻絲、燒瓶、開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、導(dǎo)線、計(jì)時(shí)器、溫度計(jì)。（3）實(shí)驗(yàn)步驟：按照實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物圖。 檢查無誤后接通電源，按下計(jì)時(shí)器并同時(shí)記錄溫度計(jì)的示數(shù)。保持電流的大小不變，每間隔一定時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，并填寫到設(shè)計(jì)好的表格中。（4）記錄的溫度計(jì)的示數(shù)時(shí)間t/min01234溫度t/2022242628結(jié)論：對(duì)同一電阻絲，在電流大小不變的情況下，通電時(shí)間越長，煤油的溫度越高，表明電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)探究二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小是否有關(guān)（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：要研究電流大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響,應(yīng)該控制電阻和通電時(shí)間不變，改變電流的大小。（2）實(shí)驗(yàn)器材：煤油、電阻絲、燒瓶、開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、導(dǎo)線。（3）實(shí)驗(yàn)步驟：按照實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物圖。 檢查無誤后接通電源，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使R1和R2的電流不同，觀察溫度計(jì)的示數(shù)。（4）記錄的溫度計(jì)的示數(shù)時(shí)間t/min01234I=0.7A 溫度t/2022242628I=1.4A 溫度t/2025313845結(jié)論：對(duì)同一電阻絲，在通電時(shí)間相同的情況下，通電電流越大，煤油的溫度越高，表明電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)探究三：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小是否有關(guān)（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：研究電熱器電阻的大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響要研究電阻對(duì)產(chǎn)生熱量多少的影響，應(yīng)該控制電流和通電時(shí)間不變，則可以讓兩個(gè)阻值不同的電阻串聯(lián)或并聯(lián)后接入電路。（2）實(shí)驗(yàn)器材：煤油、電阻絲、燒瓶、開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、導(dǎo)線、溫度計(jì)（3）實(shí)驗(yàn)步驟：按照實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物圖。檢查無誤后接通電源，由于電路串聯(lián)所以R1和R2的電流相同，觀察溫度計(jì)的示數(shù)。（4）記錄的溫度計(jì)的示數(shù)時(shí)間t/min01234R1=5溫度t/2022242628R2=10溫度t/2023263034結(jié)論：在通電電流大小不變，通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，煤油的溫度越高，表明電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。三、焦耳定律1.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。為了紀(jì)念焦耳，這一規(guī)律又被稱為焦耳定律。焦耳簡介：焦耳定律是英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)探索總結(jié)出來的。我們不僅要學(xué)習(xí)他發(fā)現(xiàn)的定律，而且要學(xué)習(xí)他的刻苦鉆研的精神。2.公式：Q=I2Rt3.單位：I安，R歐，t秒，Q焦。1J=1A2s。4.理論推導(dǎo)：焦耳定律是焦耳在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上歸納總結(jié)得出來的規(guī)律，還需要理論上的支持，我們能不能通過理論來推導(dǎo)出焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式呢？學(xué)生討論推導(dǎo)。思考：電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果消耗電能全部轉(zhuǎn)化為熱即：QW W=UIt，且U=IR Q=W=UIt=I2Rt Q=I2Rt通過理論推導(dǎo)，同樣得出了焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，達(dá)到理論和實(shí)踐的完美的統(tǒng)一。5.電流通過導(dǎo)體做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)熱量的計(jì)算方法：（1）Q = W；（2）Q = UIt；（3）Q= Pt；（4）Q= I2Rt；（5）Q =（U2/R）t。6.利用焦耳定律解決實(shí)際問題：（1）連接電路用的導(dǎo)線應(yīng)選擇電阻率較大的導(dǎo)線還是選擇電阻率較小的導(dǎo)線？為什么？（2）制作電爐子用的發(fā)熱體應(yīng)選擇電阻率較大的導(dǎo)線還是選擇電阻率較小的導(dǎo)線？為什么？（3）制作電扇電動(dòng)機(jī)線圈的導(dǎo)線應(yīng)選擇電阻率較大的導(dǎo)線還是選擇電阻率較小的導(dǎo)線？為什么？練習(xí)設(shè)計(jì)請(qǐng)完成全易通“題組練習(xí)”部分。板書設(shè)計(jì)電流的熱效應(yīng)一、電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.電流的熱效應(yīng)在生活中的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)探究：電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究一：探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)探究二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)探究三：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小是否有關(guān)。三、焦耳定律1.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。2.公式：Q=I2Rt。3.單位：I安，R歐，t秒，Q焦。1J=1A2s。4.理論推導(dǎo)5.電流通過導(dǎo)體做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)熱量的計(jì)算方法：（1）Q = W；（2）Q = UIt；（3）Q= Pt；（4）Q= I2Rt；（5）Q =（U2/R）t。6.利用焦耳定律解決實(shí)際問題。- 5 -