第16章 第四節(jié) 電流的熱效應(yīng)教案二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1知道電流的熱效應(yīng)。2知道電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時(shí)間的定性關(guān)系。3了解生產(chǎn)和生活中如何利用電流的熱效應(yīng)來為人類服務(wù)，了解電流熱效應(yīng)帶來的危害及防止的措施。4理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其簡單應(yīng)用。（二）過程與方法1、通過探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)”初步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、研究、解決問題的能力。2、通過舉例分析電流的熱效應(yīng)問題培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用焦耳定律解決一些簡單實(shí)際問題的能力。3、學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行培養(yǎng)研究方法（控制變量法、轉(zhuǎn)換法）。（三）情感態(tài)度價(jià)值觀1、通過經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，使學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對人們獲取科學(xué)理論的重要價(jià)值；2、通過對所學(xué)知識的應(yīng)用，體會物理知識來源于生活，服務(wù)于社會的理念。3、使學(xué)生通過對英國物理學(xué)家焦耳的了解，受到其刻苦鉆研精神和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的感染和熏陶。（在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。）五、教具準(zhǔn)備學(xué)生用：焦耳定律實(shí)驗(yàn)器、滑動變阻器、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)、電源。演示用：電阻絲、火柴、220V100W的燈泡一個、課件、焦耳定律演示器六、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)，并運(yùn)用焦耳定律解決簡單問題。8、 教學(xué)過程（一）、新課引入：1、演示實(shí)驗(yàn)電阻絲點(diǎn)火柴以及生活中的一些電器在工作時(shí)會有發(fā)熱的現(xiàn)象來引入新課。2、提問：生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？3、總結(jié)出電流的熱效應(yīng)。（二）、新課學(xué)習(xí)提出問題為什么電爐絲通過導(dǎo)線接到電路中，爐絲熱得發(fā)紅，導(dǎo)線卻不怎么熱。課題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少跟什么因素有關(guān)？作出猜想可能與電壓有關(guān)，因?yàn)殡妷涸酱螅姞t中產(chǎn)生的熱越多；可能與電阻有關(guān)，因?yàn)殡姞t絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱；可能跟電流有關(guān)，因?yàn)槌Ｂ犝f，電流大容易引發(fā)火災(zāi)；可能跟通電時(shí)間有關(guān)，燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡才發(fā)燙。補(bǔ)充：電流、電壓和電阻三個量之間是有聯(lián)系的，明確了二個量就可以再確定另外一個量，故我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。實(shí)驗(yàn)探究 在I、R、t三個量的情況下如何研究呢？如何控制電流一定時(shí)電阻的變化？如何控制電阻一定時(shí)電流的變化？如何比較電流產(chǎn)生熱的多少？方案的設(shè)計(jì)時(shí)注意實(shí)驗(yàn)用到的研究方法控制變量法、轉(zhuǎn)換法。實(shí)驗(yàn)中把電阻放在密閉容器中，空氣受熱膨脹使U型管中紅色液體出現(xiàn)的高度差，利用轉(zhuǎn)換法，把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為可以直接觀察比較的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系（1） 先讓學(xué)生選取合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)討論設(shè)計(jì)思路（2） 根據(jù)學(xué)生畫的電路圖，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)控制變量的方法，得出合理的電路圖。由于要控制電流不變，所以需要把2個電阻串聯(lián)由于要討論產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，所以要用2個不同的電阻由于要保持通電時(shí)間相同，所以讓2個電阻同時(shí)開始通電。（3）判斷電流通過電阻產(chǎn)生熱量多少的方法U型管升高的高度比較；高，說明電阻產(chǎn)生的熱量較多（4）實(shí)驗(yàn)表格電阻的大小電流的大小通電時(shí)間液柱上升高低產(chǎn)生熱量多少5歐相等相等較低較少10歐相等相等較高較多（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流和通電時(shí)間相等時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)二：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系（1） 由控制變量法可以知道，這個實(shí)驗(yàn)要控制電阻和通電時(shí)間不變，改變電流，（2） 先讓學(xué)生選取合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，（3） 根據(jù)學(xué)生畫的電路圖，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)控制變量的方法，得出合理的電路圖。由于要保持通電時(shí)間相同，所以讓2個電阻同時(shí)開始通電。由于要討論產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，所以2條支路上的電阻要不同。R1由于要控制電阻不變，所以需要選2個阻值相同的電阻所以要使R1 ，R3的阻值相同。R3R2（4） 觀察實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)表格電阻的大小電流的大小通電時(shí)間液柱上升高低產(chǎn)生熱量多少10歐較小相等較低較少10歐較大相等較高較多（5） 結(jié)論：電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)三：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系（1）由控制變量法可以知道，這個實(shí)驗(yàn)要控制電阻和電流不變，改變通電時(shí)間。（2）先讓學(xué)生選取合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。（3）根據(jù)學(xué)生畫的電路圖，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)控制變量的方法，得出合理的電路圖。由于要保持電阻，電流不變，所以用一個電阻。由于要討論產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系，所以觀察時(shí)間變長，發(fā)熱量怎么變化（4）實(shí)驗(yàn)表格電阻的大小電流的大小通電時(shí)間液柱上升高低產(chǎn)生熱量多少10歐相等較短較低較少10歐相等較長較高較多（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流和電阻不變時(shí)，通電時(shí)間越長，產(chǎn)生的熱量越多。分析歸納電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻大小成正比，與電流的平方成正比，與通電時(shí)間成正比。公式表示 t簡單應(yīng)用例題1：某導(dǎo)體的電阻是2，通過2A的電流時(shí)，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量?解題思路：先找出電流I，電阻R,通電時(shí)間t，注意單位不統(tǒng)一的，單位換算為統(tǒng)一單位。再代入焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。解：Q=I2Rt=(2)2260 J=480 J例題2：一跟60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？解題思路：先找出電流I，電阻R,通電時(shí)間t；沒有直接告訴電流，而題目中有電壓，那么只有找歐姆定律求出電流，再代入焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。解：I=U/R=36V/60=0.6A Q=I2Rt=(0.6)260560 J=6480 J作業(yè)設(shè)計(jì)課后練習(xí)：計(jì)算題1、一只額定功率是450W的電飯鍋，在220V的額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生多少焦耳的熱量?2、一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時(shí)的電阻是1210，它的額定功率有多大?在額定電壓下通電10min產(chǎn)生多少熱量?9、 板書設(shè)計(jì)第四節(jié) 電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng)2.焦耳定律：QI2R3.電熱器