电流的热效应-教案(教学设计)-

课题名称电流的热效应教师姓名学科物理年级时间教学目标一、知识与技能1.知道什么是电流的热效应。2.知道电流的热效应与导体的电阻、通过的电流、通电时间的关系。二、过程与方法1.通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，进一步学习控制变量和替换的科学研究方法。2.通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，培养学生的科学探究能力。三、情感、态度和价值观1.通过学习电流热效应的应用实例和危害防止，培养理论联系实际，将所学知识应用于实际的意识，体会物理知识对生产、生活的重要意义。2.通过对物理学家焦耳生平事迹的了解，学习坚持不懈的科研创新精神，激发学生热爱科学的情感。教法分析与教学资源教学方法：问题启发、、小组合作、实验探究、讨论实验器材：电炉丝、铜丝、火柴、学生电源、焦耳定律演示器（烧瓶、煤油、温度计）、滑动变阻器、开关、导线教学重点和难点教学重点：实验探究电流的热效应与什么因素有关教学难点：利用控制变量法探究电流热效应与电流大小的关系设计思路认识电流的热效应→探究影响电流热效应的因素→焦耳定律→电流热效应的应用与防止教学过程教学程序教师活动学生活动设计意图一、认识电流的热效应引入：创设情境观看动画电流通过导体时，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。思考并回答：小明爸爸是怎样发现小明玩电脑的？创设情境，明确学习内容。提出问题【演示实验】为什么靠近电阻丝的火柴点着了，而靠近裸露导线的火柴没有点着？二、探究电流热效应的影响因素问题：看来我们需要弄清楚：电流的热效应与哪些因素有关？或者说：电流产生的热量与哪些因素有关？猜想与假设问题：电流的热效应可能与哪些因素有关？若学生说出电压，可引导学生，先研究纯电阻的电流热效应，电流、电压、电阻三者只需研究其中两个因素即可。小结：电流热效应可能与电流、电阻、通电时间有关。（一）研究电阻对电流热效应的影响3.设计实验：问题1：需采用什么研究方法？请学生设计实验电路图。问题引导：应控制什么量？改变什么量？应选择什么样的电阻丝？怎样保证通过两根电阻的电流相同？提出问题：电流热效应产生的热量无法直接观察到，该如何判断电流产生热量的多少？需要用到什么研究方法？说明实验原理：Q放=Q吸=cm△t液体需保证种类、初温、质量相同。液体最好用煤油，一是煤油是绝缘体，二是煤油的比热容低，吸收相同的热量，温度升高更明显。4.进行实验，记录数据：观察实验明确学习目标提出合理的猜想，并说出猜想依据（举例）：电阻——导线的电阻小，电热丝的电阻大，发热程度不同。时间——电阻丝通电一段时间后才能使火柴点着。电流——厨房中多种用电器同时工作，插线板的导线着火了。电压不变，总电流变大，使导线着火了。学生思考并回答：控制变量法设计电路图：思考讨论：转换法。用温度计测量温度，用液体温度升高的多少，反应电阻产生热量的多少。通过实验演示，创设情境，激发学生学习兴趣，提出问题，让学生明确学习目标。二、探究电流热效应的影响因素电阻电流通电时间产生热量ARI相同少B2RI多教师演示实验5.分析数据，得出结论：（二）研究电流对电流热效应的影响3.设计实验：请学生设计实验电路图。问题引导：应控制什么量？改变什么量？应选择什么样的电阻丝？怎样保证通过两根电阻的电流相同？此处学生可能设计出多种实验电路，在副板书上一一画出。本实验采用的电路图：4．进行实验，记录数据：教师演示实验5.分析数据，得出结论：（三）总结实验结论电阻电流通电时间产生热量CR大相同多DR小少请学生根据两个实验，总结出电流热效应于电阻、电流、时间的关系。学生观察实验，记录数据分析数据，得出结论：当电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的电热越多。控制电阻、通电时间不变，改变电流大小应选择两根阻值相同的电阻丝设计混联电路观察实验，记录数据分析数据，得出结论：当电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的电热越多。总结：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流的热效应就越显著。设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题。在这段教学中教师合理地启发学生选择实验器材，设计实验电路图，实验，分析数据，归纳得出结论，充分体现了学生的主体作用。这样不仅培养了学生的探究能力，观察思维能力，而且使学生在获取知识的同时，感受焦耳定律发现的逻辑过程，感受实验成功的喜悦。

三、焦耳定律焦耳定律：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。公式：Q=I2Rt单位：焦耳（J）简单介绍焦耳的生平，学习焦耳不迷信权威、敢于创新、坚持不懈的优秀品质。学习焦耳定律了解焦耳的生平通过介绍焦耳的生平，学生学习坚持不懈的科研创新精神，激发学生热爱科学的情感。四、电流热效应的利用和防止（1）电流热效应的应用请学生列举生活中利用了电流热效应来工作的用电器。教师适当补充利用电流热效应工作的用电器称为电热器。（2）电流热效应的防止简单说电流热效应的危害，请同学们列举生活中如何防止电流热效应的危害。从高效、节能环保的角度介绍灯泡的发展。举例：电热毯、电熨斗、电暖器、热得快、电炉、电烙铁、电烤箱、电饭煲、电热驱蚊器、电热吹风等等举例：用电器外壳的散热孔、笔记本散热风扇等等通过列举电流热效应的和防止的实例，培养理论联系实际，将所学知识应用于实际的意识，体会物理知识对生产、生活的重要意义。五、小结让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，体会本节课运用的科学方法。学生总结复习巩固学习内容板书设计13.4电流的热效应三三、焦耳定律1.内容：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.表达式：Q=I2Rt