15.3电热器电流的热效应教案

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1、15.3电热器电流的热效应教学目标：1.知识与技能：⑴知道电流的热效应⑵在实验的基础上总结得出焦耳定律的内容⑶理解焦耳定律的内容公式及其应用⑷知道一般电热器的工作原理和应用2.过程与方法：体验科学探究的过程，了解科学探究的重要方法—控制变量法，提高探究能力和思维能力3.情感、态度与价值观：体验科学探究的乐趣，体会物理科学的研究方法重点难点：1．理解焦耳定律的内容、公式、单位和应用2．实验探究焦耳定律教学过程：一前提测评：１．有一灯泡铭牌如图所示，根据图中所给信息判断下列说法中正确的是：（）A、只有在

2、220V的电压下工作时灯泡的功率才是25W；B、灯泡工作时的功率一定是25W；C、只要电压高于220V，灯泡一定会烧坏；D、只要电压低于220V，灯泡一定不能工作；２．通过某导体的电流为0．5A，工作10s电流做功180J，可知导体两端的电压为______V；在该导体两端的电压为零时，导体的电阻为________Ω。３．一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是：（　）A．灯丝电阻增大，功率增大　　B．灯丝电阻减小，功率增大C．灯丝两端电压增大，功率增大D．灯丝中电流增大，功率

3、减小４．将两个标有“220V100W”字样的白炽灯串联起来，接在家庭电路中。当开关闭合时，每个电灯的额定功率为_______W，实际功率为_______W。二以学定教(一)导入新课：师：⑴电流通过导体做功的过程中，是将什么能转化为什么能的过程？⑵电流通过各种用电器时，如电动机、电灯等，过一段时间后，用手去摸用电器时有何感觉？为什么？学：回答问题。（二）新课解析：一、电流的热效应：⑴通过对电流通过用电器时用电器发热，得出：只要导体中有电流通过，且导体由电阻存在，导体总会发热。⑵电流的热效应：电流通过导

4、体时，导体发热的现象⑶举出生活中利用电流热效应常用用电器。二、焦耳定律1.提出问题：电流通过导体时所产生的热量与哪些因素有关？⑴猜测电流产生的热量与哪些因素有关⑵讨论：要研究电流产生的热量与哪些因素有关，应该怎么办？2.实验探究—电流产生的热量与电阻的关系：⑴要研究电流产生的热量与电阻的关系，应采用什么方法？⑵要研究电流产生的热量与电阻的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？画出电路图来。⑶实验探究。学生观察。3.实验探究—电流产生的热量与电流的关系：⑴要研究电流产生的热量与电流的关系，应该怎样设计

5、实验和控制哪些变量？该怎么办？⑵实验探究：4．实验探究—电流产生的热量与时间的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？实验探究：5.实验结论：电流通过导体产生的热量与导体本身的、通过导体的以及通电时间有关。英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们为了纪念这位伟大的科学家，一定要理解并记牢这个实验定律——焦耳定律。6.焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体本身的电阻成正比，与通电时间成正比。写成公式为：Q=I2RtQ的单

6、位为J，电流、电阻、时间的单位分别为A、Ω、S。1J＝1A.Ω.S7.焦耳定律的数学推导：若用电器消耗的电能全部转化为内能，则W＝QQ=UItQ=I2Rt【例１】某用电器的电阻丝的电阻为55Ω，接入220V的电路中，在20min内共产生多少热量？8.焦耳定律的导出公式及适用范围Q＝I2Rt=＝Pt=UIt=Pt在所有的电路中，焦耳定律的是适用的，但导出公式只适用于纯电阻电路中。因为在非纯电阻电路中，如电动机，电流做功只有一部分用来产生热量，绝大部分都转化为机械能，即W＝E+Q，在这种情况下，焦耳定律

7、仍然适用所要注意的是，算出的数值仅是其中转化为内能的那一部分能量（电功）【例２】有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？三、电流热效应的利用和防护１．利用：利用电流的热效应可以制成电热器。如：电热毯、电炉、取暖器等。２．防护：电流通过导体发热，也会造成危害。如输电线在输电过程中有一部分电能转化为内能造成浪费，导线热会引起绝缘层的老化而引起火灾【例3】白炽灯、电烙铁和电动机上都标有“2

8、20V60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，比较三个用电器产生的热量是……（）A．白炽灯最多　　　　B．电烙铁最多C．电动机最多　　　　Ｄ．一样多【例4】电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线…………（）A．电阻较大B．电阻较小C．通过的电流较大D．通过的电流较大【例5】阻值为R的电阻丝,接到电源上6分钟烧开一壶水,现在用两根同样的电热丝串联起来,烧同样一壶水,需要的时间是()A.12分钟B.4分钟C.8分钟D.6分钟总结：今天学