第十三章 電功和電功率四、電流的熱效應教學目標：知識與技能：1知道電流的熱效應。2理解焦耳定律的內容及適用條件。3會用焦耳定律W=I2Rt進行簡單的計算。4了解電熱的利用和防護。過程與方法：1通過焦耳定律實驗方案的設計，進一步掌握研究物理問題的基本方法和步驟。2通過應用焦耳定律計算和分析相關問題，培養學生應用物理知識分析問題、解決問題的能力。情感態度與價值觀：通過學習電熱的利用和危害，學會辯證地看待問題；通過討論和交流培養合作學習的態度和意識；通過了解焦耳事跡培養重視實驗、尊重事實的科學態度。教學重點：探究電流的熱效應與哪些因素有關及焦耳定律教學難點：焦耳定律實驗，及焦耳定律的理解與應用教具準備：焦耳定律演示器，課件教 法：探究教學法，談話教學法學 法：自主學習法，合作學習法，理論聯系實際法一、教學過程：（一）引入新課（略）（二）學習目標-課件展示1.了解電流的熱效應，知道電熱器產生熱量的多少與哪些因素有關。2通過焦耳定律實驗設計，進一步掌握物理實驗研究問題的一般方法和步驟。3知道焦耳定律的表述、計算公式，會用焦耳定律進行簡單的計算。（三）新授課過程任務一：探究什么是電流的熱效應？學生自學課本119頁內容，回答問題：（1）圖13-15所示的用電器在工作過程中有什么共同特點？（2）你還能例舉出生活中和它們的特點一樣的用電器嗎？（課件展示生活中常見的一些電熱器）（3）什么叫電流的熱效應？2教師演示實驗并提出問題：為什么電爐子的爐絲熱的發紅，而連接它的導線卻不怎么熱？從而引出下一個探究任務。任務二：電流的熱效應與哪些因素有關？怎樣確定出電流產生熱量的多少？1提出問題：電流的熱效應與哪些因素有關？2. 學生觀察老師的演示實驗，做出猜想（1）為什么電爐子的爐絲熱的發紅，而與之連接的導線卻不怎么熱。猜想：電流通過導體時產生的熱量的多少可能與 有關。（2）剛剛接入電路的電爐子爐絲還不怎么熱，而過一會兒就會熱的發紅。猜想：燈絲產生的熱量多少可能與 有關。（3）相同的導線如果將燈泡換成大功率的電爐，電線將顯著發熱，甚至燒壞電線。猜想：電流通過導體時產生的熱量的多少可能與 有關。3設計實驗方案：（1）探究實驗用什么物理方法？控制變量法。 控制 、 相同:研究電阻R變化 對電熱Q的影響。控制 、 相同:研究電流I變化 對電熱Q的影響?？刂?、 相同:研究時間t變化對電熱Q的影響提出問題，學生分組討論后回答：怎樣設計實驗就可以達到上述要求？（2）怎樣確定出電流產生熱量的多少？研究方法：轉換法提出問題，學生分組討論后回答：電熱絲產生的熱量看不見，如何確定出電流產生熱量的多少？提示：用電熱絲加熱液體，看加熱液體溫度升高的情況用電熱絲加熱火柴，看哪根火柴先燃燒；用蠟將火柴粘在電熱絲上加熱，看哪根電熱絲上的火柴先掉下來等。我們可以將既看不見又摸不著的物理量轉換為既看得見也能測量的物理量，這就是科學力量的所在。這種研究物理問題的方法叫轉換法。4實驗驗證。（1）學生分組實驗：將三個電阻（R1= R2=4，R3=,2）如圖所示連接到電路里，觀察哪根電阻絲上的火柴先燃燒。（2）分析并歸納實驗結論：比較電阻R1和R2上火柴燃燒的先后順序可得結論：在電阻和通電時間t相同時，電流產生熱量多少與通過導體的電流大小有關，并且電流越大電流產生熱量越多。比較電阻R2和R3上火柴燃燒的先后順序可得結論：在電流I和通電時間t相同時，電流產生熱量多少與導體的電阻大小有關，并且電阻越大電流產生熱量越多。實驗中觀察到，剛開始通電時火柴并沒有燃燒，通電一段時間后火柴才燃燒，說明在電阻和電流相同時，電流產生熱量多少與通電時間t長短有關，并且通電時間t越長電流產生熱量越多。（3）分析書120頁焦耳定律演示實驗：實驗為什么加熱用的是煤油而不是水呢？能不能把加熱的液體換成比熱容更小的空氣呢？實驗中是通過觀察 來判斷哪個電熱絲產生的熱量多？甲圖中兩個燒瓶的電阻絲是 聯在電路里的，這樣做的目的是為了保證 、 相等，而 不同，研究的是電流通過導體產生的熱量多少與 的關系。乙圖中兩個燒瓶的電阻絲是 聯在電路里的，它們的 、 相等，而 不同，研究的是電流通過導體產生的熱量多少與 的關系。任務三：探究焦耳定律的內容、公式及適用條件1引導學生歸納實驗結論：導體的電阻越大，通過的電流越大，通電時間越長，電流的熱效應就越顯著。2焦耳定律的內容：電流通過導體所產生的熱量與導體的電阻大小成正比，與電流的平方成正比，與通電時間成正比。這個規律叫作焦耳定律，用公式表示為t單位介紹。3簡單介紹焦耳的生平事跡。（可以讓學生談談自己的感想）4介紹電功和電熱的區別。任務四：你知道有益電熱的應用實例和有害電熱的防止措施嗎？1電流的熱效應的應用。引導學生舉出生活中使用的電熱器。2電流的熱效應的防護。引導學生分析電熱有害的一面，并舉出生活中是如何防止電熱的危害的。（四）課堂練習1.電爐子接入電路中工作時，電爐絲熱的發紅而連接它的導線卻不怎么熱，請分析其原因。2.一個20的電阻，通過0.5A的電流1min，電阻上產生的熱量為______.3當0.2安的電流通過一金屬線時產生的熱量為Q1，若使通過的電流增加到0.4安時，在相同的時間內產生的熱量為Q2，那么Q2是Q1的( )A2倍 B4倍 C0.25倍 D0.5倍二、課堂小結：引導學生總結本節課的收獲和經驗教訓。三、作業布置：P122頁作業3、4四、板書設計13.4 電流的熱效應1電流的熱效應2電流的熱效應與哪些因素有關猜想：電阻大小、電流大小、通電時間（焦耳定律實驗電路圖及分析）結論：導體的電阻越大，通過導體的電流越大，通電時間越長，電流的熱效應越顯著。3焦耳定律內容：公式：t單位：I-A, R-, t-s, Q-J4電熱的利用和防護五、教后反思