13.4 电流的热效应 同步教案

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《电流的热效应》
教材分析：
《电流的热效应》是北师大版初中物理教材九年级第十三章第四节的内容。教材在学生学习了电能、电功率知识后及时地安排了本节课，它是对电能、电功率的一个应用的总结，也是对家庭用电安全部分的一个铺垫，所以本节是本章的重点内容之一，它起到承上启下的作用。【来源：21·世纪·教育·网】
教学目标：
【知识与能力目标】
1.知道什么是电流的热效应;
2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定量关系;
3.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式;
【过程与方法目标】
1.通过实验探究电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间的关系,培养学生设计实验、分析现象、得出结论等科学探究能力。2-1-c-n-j-y
2.通过实验探究,进一步学习控制变量法的科学研究方法。
【情感态度价值观目标】
通过实验,培养学生严谨的科学态度。通过对焦耳了解，学习其可贵的科学精神。
教学重难点：
【教学重点】
探究实验探究电流产生热量与哪些因素有关。
【教学难点】
焦耳定律的理解和应用。
课前准备：
1.教师研读课标、教材，撰写教学设计，制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容，收集有关资料。
3.实验器材：学生电源、导线、滑动变阻器、开关、电流表、烧瓶、不同阻值的电阻丝、温度计。
教学过程：
一、复习旧课：
1.什么是电功？它的公式是什么？
2.什么是电功率？如何计算？
二、激发学习动机：
以家庭使用电热毯不当引起火灾的案例引出电流的热效应。
学生以家庭使用电热毯不当引起火灾为例,思考问题:为什么电热毯使用不当会引起火灾 引导学生思考电热毯将电能转化为内能,从而引出电流的热效应的概念。
三、讲授新知识：
（一）电流的热效应
1.电流通过导体时,会将电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应。
2.电流的热效应在生活中的应用
电热毯就是利用电流的热效应制作的,通电后可以供人们取暖,那么生活中还有哪些用电器是利用电流热效应工作的 21世纪教育网版权所有
电饭煲、热水器、电水壶等
（二）探究电流产生热量与什么因素有关
提出问题：电流产生热量大小与什么因素有关呢
猜想:通电时间。
因为烧一壶水,通电时间越长,水的温度升高越多。
结合电炉丝工作时发热多而导线发热少的例子猜想与电阻有关。
结合用电器过多引起火灾猜想与电流有关。
提问：电流、电阻和时间都是可以测量,但是电流产生热量怎么测量呢
放出热量多少可以通过加热煤油(煤油比热容小,加热温度上升比较快,使实验现象更明显,缩短实验时间),观察煤油上升的温度来判断（转换法）。21教育网
实验探究一：电流产生热量与通电时间的关系
教师引导学生阅读课本，按照课本电路图组装，进行实验，要求电阻和电流不变，改变加热时间，进行实验，结论实验数据，分析数据可知。21·cn·jy·com
结论：在电阻和电流相同时, 通电时间越长,电流产生的热量越大。
实验探究二：电流产生热量与电流大小的关系
提问：怎么设计实验探究电流产生热量与电流的关系 如何控制电阻和通电时间相同,使电流不同呢
学生阅读课本，了解如何控制电阻和通电时间相同,使电流不同。
教师引导学生按照课本图16-14安装，要求电阻和通电时间相同，通过移动滑动变阻器，改变电流进行实验，学生将数据记录在表格中,根据数据分析得出。得出结论
结论：在电阻和通电时间相同时,电流越大,电流产生的热量越大。
实验探究三：电流产生热量与电阻的关系
提问：怎么设计实验探究电流产生热量与电阻的关系 应该控制什么相同,什么不同
学生讨论，教师引导得出：将阻值不同的两电阻串联(使两电阻中的电流相等),分别加热质量相同的煤油,观察并记录相同时间后煤油的温度。www.21-cn-jy.com
教师介绍仪器,让学生看秒表并每半分钟记录一次煤油的温度。根据数据总结结论。
结论：在电流和通电时间相同时,电阻越大,电阻产生的热量越大。
教师引导学生总结:电流越大,电阻越大,通电时间越长,电阻产生热量越多,介绍焦耳发现焦耳定律。
（三）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。
所以电热计算公式:Q=I2Rt
教师利用课件介绍焦耳，纪念他在物理学中做出的贡献和它的科学精神。
（四）电热作用有害的一面
教师利用课件介绍哪些方面要降低电热的产生。
提问：导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热呢？你知道吗？
学生积极讨论，教师根据学生思考和回答的情况进行引导。
点拨：导线与电炉丝串联电流相等，但电炉丝的电阻比导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，在电流、通电时间相等时，电阻大的产生热量较多，所以电炉丝很热，而导线却不热。21·世纪*教育网
四、巩固运用：
1.下列用电器中,利用电流热效应工作的是　(B　)
A.电视机　　B.电热毯　　C.电风扇　　D.电脑
2.如图所示是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是　(　C　)21cnjy.com
A.U甲=U乙,Q甲=Q乙 B.U甲Q乙
C.U甲U乙,Q甲3.某电饭锅内有R0=44Ω、R=2 156Ω的两根电热丝,将它们接入电路。如图,当S分别置于“1”挡和“2”挡时, 1 挡是保温状态,当S接“2”挡时,电路中的电流大小是 5 A ,通电100 s电路产生的热量是1.1×105J。www-2-1-cnjy-com
五、检查评价：
师：通过本节课学习，你学到了什么
生：讨论、交流后得出：我们知道了电流的热效应；焦耳定律。
师：每位同学都对自己在本节课学习进行评估。
布置课后作业。
六、间隔性复习：
在后面的教学安排中进行此环节。
教学反思：
本节课采用了“传递-接受”的教学模式来进行教学。在此种教学模式的探索中，我总结出如下：
从学生反馈的信息来分析：喜爱这样课堂的人较多，原因是：教师讲的少，自己动手机会多；课堂比较轻松；具有挑战性；但也有同学反映部分同学没有积极性，什么也没学到；同组的同学太霸道没有别人动手的机会；这些迹象表明在探究课中如何调动全组同学的积极性？组内成员间如何协调？教师如何有效监控各个组的动向？怎样在探究的过程中加强同学间的协作让每一个学生都得到相应的发展是教师必须关注的问题，也反映出在新的课堂模式下教师的驾驭课堂能力有待进一步提高。2·1·c·n·j·y
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