科学探究：电流的热效应

20211209教学公开周初三物理《电流的热效应》科学探究：电流的热效应晋江市毓英中学黄开发一、教学目标1.知道电能可以转化为热能，了解电热的应用。2.了解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。3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用。2.学情分析初三的学生,对科学探究的各个要素已经了解,已经具备了初步的探究能力和小组合作学习的意识。学生对电流热效应的应用比较熟悉。本节课对“电热影响因素”的探究重点不放在完整的探究环节以及精密的定量测量上,而是注重渗透物理实验探究方法、注重学生对抽象实验的体验与理解。3.重点难点重点:通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。难点:对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。二、教学过程活动1【导入】利用干电池与锡纸起火与生活中电热棒的应用导入本课活动2【学生活动】由两名学生完成课堂活动——家电电器工作时，把电能转化为内能的用电器【创设情境】电流在电路中做功,可以将电能转化为其它形式的能,如电动机、电灯发光、电视机工作……。当这些用电器工作一段时间后,我们触摸它们的有关部位,会有什么感觉?这是什么原因?2.学生说出常见用电器工作过程中能量的转化。【结论】电流通过导体时电能转化成内能。活动3【活动】新课教学电流的热效应投影:电饭锅、取暖器、电炉丝、电铬铁……这些用电器工作时有什么共同特点?【思考】导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红而导线并不很热?说明什么?（一）提出问题电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?（二）猜想与假设提示:电热是电流通过电阻时产生的热量,电路中有电压不一定有电流,所以电压对电流通过电阻产生热量的多少没有影响。(排除电压这个物理量)电流通过导体产生热量的多少与________________有关。你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗?（控制变量法与转换法）（三）设计实验要研究电流通过电阻产生热量与电流、电阻、通电时间的关系,如何设计实验?如何比较产生热量的多少?四、进行实验实验目的：1.知道电热器产生热量的多少与哪些因素有关？2.体会控制变量法和转换法在实验探究中的运用实验过程：实验1：研究电热与通电时间关系（控制电流与电阻不变,改变通电时间)结论1：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。实验2：研究电热与电阻关系实验（控制电流与通电时间不变,改变电阻)结论2：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。实验3：研究电热与电流关系（控制电阻与通电时间不变,改变电流)结论3：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。实验结论：电流通过导体产生的热量与导体的电阻,通过导体的电流和通电时间有关，当导体电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长时，产生的热量越多分析归纳电流通过导体所产生的热量与导体的电阻大小成正比，与电流的平方成正比，与通电时间成正比。公式表示Ｑ＝Ｉ２Ｒt【难点突破】电热与电功的关系当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=I2Rt(如：电暖器，电饭锅，电炉子等)此时：Q=W=Pt=UIt=当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：电能=内能+机械能W＞Q热【当堂巩固】祥见《电流热效应》导学案【课堂小结】【板书设计】第四节电流的热效应一.电流的热效应：定义：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应二.电流产生的热量与哪些因素有关三、焦耳定律：定义：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，跟通电时间成正比公式：Q＝I2Rｔ【教学反思】本节课对“电热影响因素”的探究重点不放在完整的探究环节以及精密的定量测量上,而是注重渗透物理实验探究方法、注重学生对抽象实验的体验与理解。电热影响因素与电流做功相近