2019-2020年九年級(jí)物理下冊(cè)15.3 電熱器 電流的熱效應(yīng)教案 蘇科版 (I)教學(xué)目標(biāo)：1.知識(shí)與技能：知道電流的熱效應(yīng)(A)在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得出焦耳定律的內(nèi)容(A)理解焦耳定律的內(nèi)容公式及其應(yīng)用(A)知道一般電熱器的工作原理和應(yīng)用(B)2.過(guò)程與方法：體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，了解科學(xué)探究的重要方法控制變量法，提高探究能力和思維能力3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，體會(huì)物理科學(xué)的研究方法重點(diǎn)難點(diǎn)：1理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位和應(yīng)用2實(shí)驗(yàn)探究焦耳定律教學(xué)過(guò)程：一 前提測(cè)評(píng)：有一燈泡銘牌如圖所示，根據(jù)圖中所給信息判斷下列說(shuō)法中正確的是：（ ）A、 只有在220V的電壓下工作時(shí)燈泡的功率才是25W；B、 燈泡工作時(shí)的功率一定是25W；C、 只要電壓高于220V，燈泡一定會(huì)燒壞；D、 只要電壓低于220V，燈泡一定不能工作；通過(guò)某導(dǎo)體的電流為05 A，工作10s電流做功180 J，可知導(dǎo)體兩端的電壓為_(kāi)V；在該導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻為_(kāi)。一個(gè)燈泡的燈絲燒斷了，把斷了的燈絲搭在一起，燈泡會(huì)更亮，其原因是：（ ）A燈絲電阻增大，功率增大B燈絲電阻減小，功率增大C燈絲兩端電壓增大，功率增大D燈絲中電流增大，功率減小將兩個(gè)標(biāo)有“220V 100W”字樣的白熾燈串聯(lián)起來(lái)，接在家庭電路中。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，每個(gè)電燈的額定功率為 _ W，實(shí)際功率為_(kāi) W。二 以學(xué)定教(一) 導(dǎo)入新課：師：電流通過(guò)導(dǎo)體做功的過(guò)程中，是將什么能轉(zhuǎn)化為什么能的過(guò)程？電流通過(guò)各種用電器時(shí)，如電動(dòng)機(jī)、電燈等，過(guò)一段時(shí)間后，用手去摸用電器時(shí)有何感覺(jué)？為什么？學(xué)：回答問(wèn)題。（二）新課解析：一、 電流的熱效應(yīng)：通過(guò)對(duì)電流通過(guò)用電器時(shí)用電器發(fā)熱，得出：只要導(dǎo)體中有電流通過(guò)，且導(dǎo)體由電阻存在，導(dǎo)體總會(huì)發(fā)熱。電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象舉出生活中利用電流熱效應(yīng)常用用電器。二、 焦耳定律1.提出問(wèn)題：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)所產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？猜測(cè)電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)討論：要研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，應(yīng)該怎么辦？2.實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系：要研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)采用什么方法？要研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和控制哪些變量？畫(huà)出電路圖來(lái)。實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生觀(guān)察。3. 實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系：要研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和控制哪些變量？該怎么辦？實(shí)驗(yàn)探究：4實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與時(shí)間的關(guān)系，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和控制哪些變量？ 實(shí)驗(yàn)探究：5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體本身的 、通過(guò)導(dǎo)體的 以及通電時(shí)間有關(guān)。英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出電流產(chǎn)生的熱量與電流的大小、電阻的大小和通電時(shí)間的關(guān)系，我們?yōu)榱思o(jì)念這位偉大的科學(xué)家，一定要理解并記牢這個(gè)實(shí)驗(yàn)定律焦耳定律。6.焦耳定律的內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體本身的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。寫(xiě)成公式為： Q=I2RtQ的單位為J，電流、電阻、時(shí)間的單位分別為A、S。 1J1A.S7.焦耳定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo)：若用電器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則WQQ=UIt Q= I2Rt【例】某用電器的電阻絲的電阻為55，接入220V的電路中，在20min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？8.焦耳定律的導(dǎo)出公式及適用范圍QI2Rt=Pt=UIt=Pt在所有的電路中，焦耳定律的是適用的，但導(dǎo)出公式只適用于純電阻電路中。因?yàn)樵诜羌冸娮桦娐分校珉妱?dòng)機(jī)，電流做功只有一部分用來(lái)產(chǎn)生熱量，絕大部分都轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，即WE+Q，在這種情況下，焦耳定律仍然適用所要注意的是，算出的數(shù)值僅是其中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分能量（電功）【例】有一電動(dòng)機(jī)，它正常工作時(shí)的電阻為5，電流為5A，正常工作的電壓為220V，通電10min，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多少？產(chǎn)生的熱量為多少？有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？三、 電流熱效應(yīng)的利用和防護(hù) 利用：利用電流的熱效應(yīng)可以制成電熱器。如：電熱毯、電爐、取暖器等。 防護(hù)：電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱，也會(huì)造成危害。如輸電線(xiàn)在輸電過(guò)程中有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能造成浪費(fèi)，導(dǎo)線(xiàn)熱會(huì)引起絕緣層的老化而引起火災(zāi)【例3】白熾燈、電烙鐵和電動(dòng)機(jī)上都標(biāo)有“220V 60W”的字樣，它們都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，比較三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是（ ） A白熾燈最多 B電烙鐵最多 C電動(dòng)機(jī)最多 一樣多【例4】電爐的電阻絲熱得發(fā)紅,而與它串聯(lián)的銅導(dǎo)線(xiàn)卻不發(fā)燙,這是因?yàn)殂~導(dǎo)線(xiàn)（ ）A電阻較大 B電阻較小 C通過(guò)的電流較大 D通過(guò)的電流較大【例5】阻值為R的電阻絲,接到電源 上6分鐘燒開(kāi)一壺水,現(xiàn)在用兩根同樣的電熱絲串聯(lián)起來(lái),燒同樣一壺水,需要的時(shí)間是 ( ) A. 12分鐘 B. 4 分鐘 C. 8分鐘 D. 6分鐘總結(jié)：今天學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容，同學(xué)們小結(jié)一下并互相評(píng)價(jià).三當(dāng)堂檢測(cè)1. (A)有兩根導(dǎo)線(xiàn)，第一根是2歐，第二根電阻是6歐，加在它們兩端的電壓之比為1:3，通電時(shí)間之比為2:1，則它們產(chǎn)生熱量之比為 （ ）A1:6 B6:1 C2:3 D3:22. “220V 40W”的電爐，在照明電路上，使用10分鐘產(chǎn)生了多少熱量？ 3一只電爐接在220伏的電路上時(shí)，用10分鐘可把一壺水燒開(kāi)，那么接在110伏的電路上時(shí)，同樣把這壺水燒開(kāi)所需要時(shí)間是 ( ) A10分鐘 B20分鐘 C30分鐘 D40分鐘4(B)某臺(tái)電飯鍋說(shuō)明書(shū)中所列主要數(shù)據(jù)如表：額定電壓220V額定頻率50Hz額定功率440W額定容積2.0L額定煮米量0.7kg（1）這臺(tái)電飯鍋在額定電壓下使用，通過(guò)的電流是_A。（2）電飯鍋正常工作15min消耗電能 kwh，產(chǎn)生的熱量是 。四課后布置：(1)預(yù)習(xí)作業(yè)：1、(A)在電路中由于短路等原因引起電流過(guò)大時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)能自動(dòng)_ 電路，俗稱(chēng)“跳閘”。2、(A)某同學(xué)家的保險(xiǎn)絲突然熔斷，換上新的同規(guī)格保險(xiǎn)絲后又立即熔斷，這種現(xiàn)象說(shuō)明電路中存在_ _故障或用電器的_ _。3 (A)使用測(cè)電筆時(shí)，手要接觸測(cè)電筆尾部的 。筆尖接觸電線(xiàn)（或與導(dǎo)線(xiàn)相連的導(dǎo)體），氖管發(fā)光表明接觸的是 線(xiàn)。4(A)家庭電路中，造成電流過(guò)大的原因不可能的是（ ）A、火線(xiàn)與零線(xiàn)短路 B、用電器與電路接線(xiàn)不良C、接入了大功率的用電器 D、電路中總電阻過(guò)小5(B)安裝家庭電路時(shí)，下列幾種做法中，正確的是 （ ） A將各盞電燈串聯(lián) B將插座和電燈串聯(lián) C將保險(xiǎn)絲裝在總開(kāi)關(guān)的前面 D零線(xiàn)直接進(jìn)燈座，火線(xiàn)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)再進(jìn)燈座(2).鞏固練習(xí)詳見(jiàn)課后練習(xí)