第十三章4电流的热效应

四、电流的热效应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．知道什么是电流的热效应。2．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量关系。3．知道生活、生产中电流热效应的应用实例以及危害的防止手段。1．通过实验探究电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间的关系，培养学生设计实验、分析现象、得出结论等科学探究能力。2．通过实验探究，进一步学习控制变量法的科学研究方法。3．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．通过实验，培养学生严谨的科学态度。2．通过对焦耳了解，学习其可贵的科学精神。影响电流热效应的因素；焦耳定律。焦耳定律的探究和应用。学生电源、滑动变阻器两个、电流表两个、质量相同的同种液体两瓶，两个阻值不同的电阻，两个阻值相同的电阻各一组、开关、导线等。新课引入引入电流热效应的概念。演示实验：用“热得快”烧水，不一会儿水就烧开了。提出问题：(1)是“谁”给了水“热”？(2)前面所学课时中电动机提升重物是将电能转化成什么能？用“热得快”烧水是将电能转化为什么能？学生回答。教师给出电流热效应的概念，并提问学生：生活中还有哪些电流热效应的例子？知识点一　电流的热效应1．电流通过导体时，会将电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应。2．电流的热效应在生活中的应用。“热得快”就是利用电流的热效应制作的，通电后可以供人们取暖，提问学生：生活中还有哪些用电器是利用电流热效应工作的？学生回答，老师总结。知识点二　探究电流产生热量与什么因素有关引导学生思考电流产生热量大小与导体电阻、电流、通电时间的关系。提出问题：电流产生热量大小与什么因素有关呢？猜想：通电时间。第3页共3页 因为烧一壶水，通电时间越长，水的温度升高越多。结合电炉丝工作时发热多而导线发热少的例子猜想与电阻有关。结合用电器过多引起火灾猜想与电流有关。提问：电流、电阻和时间都是可以测量的，但是电流产生的热量怎么测量呢？放出热量多少可以通过加热煤油(煤油比热容小，加热温度上升比较快，使实验现象更明显，缩短实验时间)，观察煤油上升的温度来判断(转换法)。实验探究：1．引导学生用控制变量法探究电流热效应与导体电阻、电流、通电时间的关系。提示：要探究导体产生电热的多少与电阻的关系，应该控制哪些物理量不变？你打算选择哪些器材，画出你的实验电路图。2．让学生仿照上面的方法，设计实验探究电流热效应与其他两个因素的关系。3．组织学生依照教材P120图13－16进行实验探究。教师提醒学生在实验中要注意安全，并对学生进行耐心细致的指导。4．教师提出问题让学生进行交流讨论：(1)从安全的角度出发，实验中应该注意些什么？(2)你的实验结果与别的同学的是否一致？如果有差异，说明其中的理由。5．组织、指导学生对实验结果进行分析、讨论。教师对学生的猜想给予肯定，讲解焦耳定律的内容和公式。知识点三　焦耳定律活动1：从刚才的几个实验我们知道了电流通过导体时产生热量的多少跟导体的电阻、电流和通电时间都有关系。其实早在1840年英国物理学家焦耳就精确地确定了它们的关系，得到了焦耳定律。让学生完成下列问题：(1)焦耳定律的内容是什么？(2)焦耳定律的表达式是什么？各个物理量的单位是什么？学生结合自己的认识，完成课件展示的内容，并归纳总结。归纳总结：(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。(2)公式：Q＝I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培(A)，电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通电时间t的单位要用秒(s)。这样热量的单位就是焦耳(J)。活动2：针对焦耳定律，老师进一步的延伸拓宽。出示课件展示：拓宽延伸：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q等于消耗的电能，即Q＝W＝UIt。此时结合欧姆定律还可推导出另一个公式Q＝t。故此时W和Q的关系为W＝Q＝I2Rt＝t＝Pt＝UIt。知识点四　电流热效应的利用和危害的防止教师讲一个电热器给人们带来危害的例子。提出问题：生活中还有哪些电热危害的例子？找出防止危害的方法。板书设计1．实验：探究电流的热效应与哪些因素有关。2．焦耳定律(1)定义电流通过导体时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)用公式表示为：Q＝I2Rt。(3)单位：焦耳(J)。3．电流的热效应的利用和防止第3页共3页 (1)利用——电热器。(2)防止——在用电器上设置散热孔、散热片。本节课采用了“传递－接受”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中，我总结如下：从学生反馈的信息来分析：喜爱这样课堂的人较多，原因是教师讲得少，自己动手机会多；课堂比较轻松，具有挑战性。但也有同学反应部分同学没有积极性，什么也没学到；同组的同学太霸道没有别人动手的机会等。这些迹象表明在探究课中如何调动全组同学的积极性、小组内成员间如何协调、教师如何有效监控各个组的动向、怎样在探究过程中加强同学间的协作让每一个学生都得到相应的发展等是教师必须关注的问题，也反映出在新的课堂模式下教师驾驭课堂的能力有待进一步提高。第3页共3页