第十三章 電功和電功率四、電流的熱效應(yīng)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：1知道電流的熱效應(yīng)。2理解焦耳定律的內(nèi)容及適用條件。3會(huì)用焦耳定律W=I2Rt進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。4了解電熱的利用和防護(hù)。過(guò)程與方法：1通過(guò)焦耳定律實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握研究物理問(wèn)題的基本方法和步驟。2通過(guò)應(yīng)用焦耳定律計(jì)算和分析相關(guān)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)學(xué)習(xí)電熱的利用和危害，學(xué)會(huì)辯證地看待問(wèn)題；通過(guò)討論和交流培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的態(tài)度和意識(shí)；通過(guò)了解焦耳事跡培養(yǎng)重視實(shí)驗(yàn)、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)：探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)及焦耳定律教學(xué)難點(diǎn)：焦耳定律實(shí)驗(yàn)，及焦耳定律的理解與應(yīng)用教具準(zhǔn)備：焦耳定律演示器，課件教 法：探究教學(xué)法，談話教學(xué)法學(xué) 法：自主學(xué)習(xí)法，合作學(xué)習(xí)法，理論聯(lián)系實(shí)際法一、教學(xué)過(guò)程：（一）引入新課（略）（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)-課件展示1.了解電流的熱效應(yīng)，知道電熱器產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)。2通過(guò)焦耳定律實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握物理實(shí)驗(yàn)研究問(wèn)題的一般方法和步驟。3知道焦耳定律的表述、計(jì)算公式，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。（三）新授課過(guò)程任務(wù)一：探究什么是電流的熱效應(yīng)？學(xué)生自學(xué)課本119頁(yè)內(nèi)容，回答問(wèn)題：（1）圖13-15所示的用電器在工作過(guò)程中有什么共同特點(diǎn)？（2）你還能例舉出生活中和它們的特點(diǎn)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(yīng)？2教師演示實(shí)驗(yàn)并提出問(wèn)題：為什么電爐子的爐絲熱的發(fā)紅，而連接它的導(dǎo)線卻不怎么熱？從而引出下一個(gè)探究任務(wù)。任務(wù)二：電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？怎樣確定出電流產(chǎn)生熱量的多少？1提出問(wèn)題：電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？2. 學(xué)生觀察老師的演示實(shí)驗(yàn)，做出猜想（1）為什么電爐子的爐絲熱的發(fā)紅，而與之連接的導(dǎo)線卻不怎么熱。猜想：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量的多少可能與 有關(guān)。（2）剛剛接入電路的電爐子爐絲還不怎么熱，而過(guò)一會(huì)兒就會(huì)熱的發(fā)紅。猜想：燈絲產(chǎn)生的熱量多少可能與 有關(guān)。（3）相同的導(dǎo)線如果將燈泡換成大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，甚至燒壞電線。猜想：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量的多少可能與 有關(guān)。3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：（1）探究實(shí)驗(yàn)用什么物理方法？控制變量法。 控制 、 相同:研究電阻R變化 對(duì)電熱Q的影響。控制 、 相同:研究電流I變化 對(duì)電熱Q的影響。控制 、 相同:研究時(shí)間t變化對(duì)電熱Q的影響提出問(wèn)題，學(xué)生分組討論后回答：怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就可以達(dá)到上述要求？（2）怎樣確定出電流產(chǎn)生熱量的多少？研究方法：轉(zhuǎn)換法提出問(wèn)題，學(xué)生分組討論后回答：電熱絲產(chǎn)生的熱量看不見，如何確定出電流產(chǎn)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(lái)等。我們可以將既看不見又摸不著的物理量轉(zhuǎn)換為既看得見也能測(cè)量的物理量，這就是科學(xué)力量的所在。這種研究物理問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（1）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：將三個(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)論：比較電阻R1和R2上火柴燃燒的先后順序可得結(jié)論：在電阻和通電時(shí)間t相同時(shí)，電流產(chǎn)生熱量多少與通過(guò)導(dǎo)體的電流大小有關(guān)，并且電流越大電流產(chǎn)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(jié)論：在電流I和通電時(shí)間t相同時(shí)，電流產(chǎn)生熱量多少與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)，并且電阻越大電流產(chǎn)生熱量越多。實(shí)驗(yàn)中觀察到，剛開始通電時(shí)火柴并沒(méi)有燃燒，通電一段時(shí)間后火柴才燃燒，說(shuō)明在電阻和電流相同時(shí)，電流產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間t長(zhǎng)短有關(guān)，并且通電時(shí)間t越長(zhǎng)電流產(chǎn)生熱量越多。（3）分析書120頁(yè)焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察 來(lái)判斷哪個(gè)電熱絲產(chǎn)生的熱量多？甲圖中兩個(gè)燒瓶的電阻絲是 聯(lián)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(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與 的關(guān)系。乙圖中兩個(gè)燒瓶的電阻絲是 聯(lián)在電路里的，它們的 、 相等，而 不同，研究的是電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與 的關(guān)系。任務(wù)三：探究焦耳定律的內(nèi)容、公式及適用條件1引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：導(dǎo)體的電阻越大，通過(guò)的電流越大，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流的熱效應(yīng)就越顯著。2焦耳定律的內(nèi)容：電流通過(guò)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。這個(gè)規(guī)律叫作焦耳定律，用公式表示為t單位介紹。3簡(jiǎn)單介紹焦耳的生平事跡。（可以讓學(xué)生談?wù)勛约旱母邢耄?介紹電功和電熱的區(qū)別。任務(wù)四：你知道有益電熱的應(yīng)用實(shí)例和有害電熱的防止措施嗎？1電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生舉出生活中使用的電熱器。2電流的熱效應(yīng)的防護(hù)。引導(dǎo)學(xué)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(xí)1.電爐子接入電路中工作時(shí)，電爐絲熱的發(fā)紅而連接它的導(dǎo)線卻不怎么熱，請(qǐng)分析其原因。2.一個(gè)20的電阻，通過(guò)0.5A的電流1min，電阻上產(chǎn)生的熱量為______.3當(dāng)0.2安的電流通過(guò)一金屬線時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，若使通過(guò)的電流增加到0.4安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)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(jié)：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。三、作業(yè)布置：P122頁(yè)作業(yè)3、4四、板書設(shè)計(jì)13.4 電流的熱效應(yīng)1電流的熱效應(yīng)2電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)猜想：電阻大小、電流大小、通電時(shí)間（焦耳定律實(shí)驗(yàn)電路圖及分析）結(jié)論：導(dǎo)體的電阻越大，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流的熱效應(yīng)越顯著。3焦耳定律內(nèi)容：公式：t單位：I-A, R-, t-s, Q-J4電熱的利用和防護(hù)五、教后反思