北师大版九年级物理 13.4电流的热效应 教案

电流的热效应
教学目标
知识与技能?
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
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、通过实验探究，进一步学习控制变量法的科学研究方法。?
情感态度与价值观????
通过实验，培养学生严谨的科学态度。
教学重点和难点
教学重点：理解电流热效应，探究电热和电阻、电流以及通电时间关系，焦耳定律。
教学难点：如何比较电流产生的热量多少；根据实验数据分析得出电流产生的热量和电流、电阻以及通电时间的定性关系。
教学流程：
情境引入
让学生观看图片：
手靠近发光的白炽灯，手会感到热；给电热水壶通电，电热水壶可以将其中的冷水加热；給电烤箱通电，电烤箱可以将面包烤熟。让学生思考一下，这些都利用了什么呢？老师解答，这些都是利用了电流的热效应。
二、进行新课
（一）电流的热效应
老师提问：什么是电流的热效应？
学生讨论回答：导体中有电流通过的时候，导体会发热，这种电流通过导体时，电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
再让学生观看动画加深印象。
（二）电流的热效应与哪个因素有关
老师提问：灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线感觉是否一样呢？
学生讨论回答。
答案：感觉灯泡发热而导线不热。
让学生思考：电流产生的热量与哪些因素有关呢?
引导学生进行实验探究。
1、实验内容：电流通过导体时,产生的热量与哪些因素有关?
2.实验方法:控制变量法
3.实验过程:
(1)电流相同,通电时间相同,电阻不同；
(2)电阻相同,通电时间相同,电流不同；
(3)电阻相同,电流相同,通电时间不同。
探究一：电流、时间相同，电阻不同
在电流大小和通电时间相同的条件下，容器内电热丝的阻值越大，液体温度升高得越 。答案：多。
探究二：电阻、时间相同，电流不同
在电热丝阻值和通电时间相同的条件下，通过容器内电热丝的越大，液体温度升高得越 。答案：多。
探究三：电阻、电流相同，时间不同
在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，容器内的液体温度升高得越 。答案：多。
这个可以与我们日常生活中的一些现象联系起来理解，比如用电壶烧水，同一壶水，加热时间越长，壶内水的温度越高。
实验分析。
师生共同对刚才的实验现象进行分析，得出：
（1）在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.
（2）在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.
（3）在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多.
5.实验结论。
师生共同总结得出实验结论：
电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.
例题：下列关于如图所示实验的说法中错误
的是（　　）
A．该实验研究的是电流的热效应
B．实验中采用了控制变量法
C．观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少
D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
答案：C
焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2.公式：
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
注意：1.热量跟电流的平方成正比，在电阻和通电时间不变的情况下，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 倍.
如果导体的电阻为零，那么电流流过导体时还有热量产生吗？
答案：1.9；2.无。
引导学生理清楚电热与电功的关系。
①若电能全部转化为内能：
电功全部用来产生热量，如电饭锅，则：Q = W（=UIt）
这样的电路叫纯电阻电路。
② 若电能部分转化为内能：
电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如:
电流通过电动机时，则：Q < W (W=＋Q) （＜UIt）
注意：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。
这样的电路叫非纯电阻电路。
例题：一只白炽灯，灯丝正常发光时电阻为44Ω，现将其接在家庭电路中，工作10min,求灯丝所放出的热量为多少？
解：I=U/R=220V/44Ω=5A
Q==(5A)2×44×600s=J
答：放出的热量为J
电流的热效应的利用
电流的热效应在科研、生活、生产中被广泛应用，比如日常生活中我们常用的一些用电器都是利用电流的热效应来工作的。
我们还能利用电流的热效应来孵小鸡，它的好处是清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。www-2-1-cnjy-com
电流的热效应能为人们利用，带来一些便利，同时它也存在一定的危害。很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
随堂练习
1.有三个用电器，其中一个为“220V　60W”的电风扇，一个为“220V　60W”的白炽灯，一个为“220V　60W”电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是（　　）
　A.电风扇最多　　　　B.白炽灯最多
　C.电热器最多　　　　D.都一样
2.如图所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别 为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上 升较快的是( )
A. a容器中的水 B. b容器中的水
C. a、b容器中的水温上升的快慢一样 D.无法判断
3.下列家用电器中，属于电热器的是（　)
A．电熨斗　　　 B．电风扇C．电话机　　　 D．洗衣机
4.下列事例中，不属于利用电热的是（ ）
A. 用电饭锅煮饭 B. 电热孵卵器孵小鸡
C. 用电熨斗熨衣服 D. 电视机加散热窗
5.假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法中正确的是( )
A、白炽灯仍能发光 B、电动机仍能工作
C、电饭锅仍能煮饭 D、电熨斗仍能熨烫衣服
答案：1.C； 2.B； 3.A； 4.D； 5.B
四、课堂小结
1、电流的热效应：
电流通过导体时，电能转化为内能的现象，这就是电流的热效应。
2、焦耳定律：
通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律。
公式： Q = I2Rt
3、电流的热效应的利与弊：
五、课后作业
课后作业题第1题和第3题。
六、板书设计
电流的热效应
电流热效应的定义：导体中有电流通过的时候，导体会发热，这种电流通过导体时，电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
影响电流大小的因素：电流、电阻、通电时间。
焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
电流热效应的利用与危害
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