初中物理北师大版九年级全册第十三章 电功和电功率四 电流的热效应教案

这是一份初中物理北师大版九年级全册第十三章 电功和电功率四 电流的热效应教案，共5页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学过程，课堂总结，课堂练习，板书设计等内容，欢迎下载使用。

知识与技能
知道电流的热效应
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性关系。
理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用。
4．了解生产和生活中如何利用电流的热效应来为人类服务，了解电流热效应带来的危害及防止的措施。
过程与方法
1.通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”培养学生设计实验、记录表格、进行实验收集数据、分析数据得出结论等科学探究能力。
通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力。
通过学习电流热效应的应用实例和危害的防止措施，培养学生将所学知识应用于实际的能力。
情感态度与价值观
1.通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值；
2.通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。
3.通过了解物理学家焦耳的事迹，培养学生不懈追求的科研创新精神，激发学生热爱科学的情感。
【教学重点】焦耳定律的内容、公式、单位及其应用.
【教学难点】焦耳定律的理解和应用
【教学过程】
一、引入新课
你知道吗?
星期天,妈妈嘱咐小明先完成作业,可是小明等妈妈一走,就看起了电视,直到听到妈妈上楼才开始做作业。妈妈回来后只用了一招就知道小明说了谎,请问爸爸是怎么判断的吗？
二、新课学习
（一）、电流热效应：
1、多媒体展示右图图片，提问：这些用电器通电后都有有何共性？（通电后产生热）
2、请举出通电后产生热的事例（手机、电风扇、电视机 、电脑）
3、电流热效应：电流通过导体时，电能转化成内能（产生热）的现象。
（二）、探究电流的热效应与什么因素有关
提问：电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
学生回答：可能导线和灯泡的电阻不同
1、提出问题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？
2、猜想与假设：可能与电阻、电流、通电时间等因素有关
讨论交流：
讨论1、一个物理量与多个因素有关,用什么方法研究？（控制变量法）
讨论2：怎样判断产生电热的多少？（将电流产生的热传递给气体或液体，根据热胀冷缩原理转换成气体或液体体积或温度的变化判断通电导体产生热量的多少 ）——转换法。
讨论3：反映电热多少的气体或液体应该有怎样的限定？（气体或液体的种类、质量、初温都相同。）
讨论4：盛放气体（液体）的容器有无要求？（完全相同的容器）
3、制定计划、设计实验
1）将两个阻值不同的发热电阻串联在电路中如图甲，控制电流、通电时间相同，研究电热与控制电阻大小关系
2）将两只阻值相同的发热电阻连接成如图乙电路，控制电阻大小、通电时间相同，探究电流产生的热量与电流大小的关系
3）利用甲图或乙图中任一容器中的发热电阻，其电流大小、电阻大小相同，观察随通电时间的推移，探究电流产生的热量与时间的关系
4、进行实验收集证据：
5、分析讨论得出：电流通过导体产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间有关；电流越大，电阻越大，通电时间越长，电流产生的热量越多
（三）、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：Q=I²Rt
3.单位：焦耳（J）
48.4Ω
220V
=
I=
R
U
=4.55A
4.例、有一电炉正常工作时电压为220V，其电阻为48.4Ω，求它正常工作一小时，发热多少焦？
解析 :
Q=I²Rt=(4.55A)2× 48.4Ω×3600s=3.6×106J
（四）、电热与电功的关系
像电炉这种只把电能转化为内能的用电器：Q=W=Pt=UIt=I²Rt
像电风扇这种把电能主要转化为内能以外形式能的用电器： Q例：有一电动机其线圈的电阻为10Ω，其正常工作的电压为220V，工作时的电流是3.5A，其正常工作一小时消耗的电能和发热的多少？
解析：W=UIt=220V×(3.5A)2×3600s=9.702×106J
Q=I²Rt=(3.5A)2×10Ω×3600s=4.41×105J
(五)、电热应用
1、电热器：利用电流热效应工作的用电器
① 电热饮水机 ② 电熨斗 ③ 电烙铁 ④ 电烤箱⑤ 电热孵化器 ⑥ 电热水器
2、电热器的发热体特点：电阻大、熔点高
3、电热器的优点：污染小、使用方便
（六）、电热的危害和防止
1、据南陵日报报道：2003年2月3日凌晨5时许，兰州城关区鱼池口拱星墩后街144号发生一起火灾，78岁的王玉花老人用劣质电热毯取暖时，因温度过高引燃被褥，当场被烧死，经济损失2000多元，着起的大火在当天上午9时许才被扑灭；2003月15日上午9时许，兰州市农民巷老四川菜馆因房顶内电线短路引发大火，整个菜馆毁于一旦。
随着家用电器的增多，家庭火灾发生率也急剧攀升。2004全国城市居民家庭火灾发生2．2万起，死亡673人，伤945人。
防止方 法：散热窗、散热片、散热风扇、通风等
【课堂总结】学生交流补充总结
主要内容：电流产生的热跟电流、电阻、通电时间有关。焦耳定律内容、公式、相关计算。
【课堂练习】
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,把电阻丝和刮去绝缘皮的铜导线串联在由学生电源供电的低压电路中,把两片相同的纸分别绕在电阻丝和铜导线上,通电一段时间后电阻丝使纸片燃烧,而与它串联的铜导线却没有使纸片燃烧,发生这种现象是因为( C )[来源:学_科_网]
A.通过电阻丝的电流大,而通过铜导线的电流小 B.铜导线是导体,导体都没有电阻
C.电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多 D.电阻丝的通电时间比铜导线长
3.在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时,采用了如图所示的实验装置.这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与( B )
A.导体的电阻的关系 B.通过导体的电流的关系
C.导体的长度的关系 D.通电时间的关系
4.将阻值分别为50 Ω和30 Ω的甲、乙两电阻串联后接在电源上,相同时间内,甲、乙两电阻产生的热量之比为5∶3;若将甲、乙两电阻并联后接在同一电源上,相同时间内,电流通过甲、乙两电阻做功之比为3∶5.
5.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采取了如图所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气).
(1)实验中通过观察 U形管中液面高度差 变化来比较电流通过电阻产生热量的多少.
(2)观察图(甲)中的A,B管,在通电时间相等时,发现B管液面上升得高,则表明电流通过导体产生的热量多少与 电阻 有关.
(3)采用图(乙)实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时, 电流 越大,电路产生的热量越多.
(4)该实验中用到了控制变量法和 转换 法.
6.某物理兴趣小组设计并制作了一台恒温箱.恒温箱采用220 V恒定电压供电,箱内装有一根电热丝,恒温箱组装好后,经测量发现该电热丝每秒供热1 210 J.(设电热丝的电阻不随温度改变)求:[来(1)该恒温箱的发热功率; (2)电热丝的阻值.
（答案:(1)1 210 W (2)40 Ω）
【板书设计】
第4节 电功率
（一）、电流热效应：导体通电时，电能转化为内能现象称为电流的热效应
（二）、电流通过导体产生的热量跟电流、导体的电阻、通电时间有关
（三）、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：Q = I ² R t [来源:学&科&网]
3.单位：焦耳 （J）
(四)、电热应用及防止