九年级物理下册 第十五章 电功和电热 三 电热器 电流的热效应教学设计 （新版）苏科版VIP

九年级物理下册第十五章电功和电热三电热器电流的热效应教学设计（新版）苏科版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）九年级物理下册第十五章电功和电热三电热器电流的热效应教学设计（新版）苏科版设计思路嗨，同学们，今天咱们要一起探索物理的奇妙世界，重点来聊聊“电热器”和“电流的热效应”。这节课，咱们将结合课本，通过实验和讨论，一起揭开电热器的工作原理，感受电流带来的温度变化。我会用生动的故事、有趣的实验，让大家在轻松愉快的氛围中学习物理知识，让我们一起期待这堂有趣的物理课吧！🎉🔌💡核心素养目标1.科学探究能力：通过实验探究电流的热效应，提升观察、实验操作和数据分析能力。

2.科学思维：理解能量转换的过程，培养逻辑推理和模型构建能力。

3.科学态度与责任：认识到电热在生活中的应用，培养安全用电意识和环保意识。

4.科学、技术、社会、环境（STEAM）意识：了解电热技术在现代社会中的作用，激发学生对科技发展的兴趣。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

同学们在此之前已经学习了电路的基本概念，了解了电流、电压和电阻的基本原理。对能量的转化也有一定的认识，这为今天学习电热器的工作原理奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级的学生对物理现象充满好奇心，对实验操作有较高的兴趣。他们的抽象思维能力逐渐增强，能够理解较为复杂的物理概念。学习风格上，部分学生喜欢通过实验来直观理解知识，而另一部分学生则更倾向于理论分析和逻辑推理。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习电流的热效应时，学生可能会对能量转换的过程感到困惑，难以理解电能如何转化为热能。此外，对于电热器的工作原理和实际应用，部分学生可能缺乏直观的感受，需要通过实验和实际案例来加深理解。同时，安全用电的知识也是学生需要特别关注和学习的。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材《物理》苏科版九年级下册。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如电热器工作原理图、电流热效应实验视频等。

3.实验器材：准备电热器、电流表、电压表、电阻、导线等实验器材，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：布置教室环境，设置分组讨论区，确保实验操作台整洁有序，方便学生进行实验操作。教学流程一、导入新课（5分钟）

详细内容：

1.利用生活中常见的电热器（如电热水壶、电热毯等）引入话题，提问学生这些电热器的用途和工作原理。

2.展示一段关于电热器工作原理的科普视频，激发学生的兴趣。

3.提问：你们知道电流在通过导体时会产生热量吗？这就是我们今天要学习的“电流的热效应”。

二、新课讲授（15分钟）

1.讲解电流的热效应的定义和原理，结合课本中的相关内容，如焦耳定律。

2.通过实验演示电流的热效应，如使用电热器加热水，观察水的温度变化。

3.分析电热器的工作原理，解释电能如何转化为热能，以及影响电热器发热量的因素。

三、实践活动（15分钟）

1.学生分组进行实验，观察不同电阻、电压下的电流热效应。

2.实验过程中，引导学生记录数据，如电流、电压、温度等。

3.分析实验数据，让学生总结电流热效应的影响因素。

四、学生小组讨论（10分钟）

1.学生讨论电热器在生活中的应用，如电热水器、电烤箱等。

2.学生讨论如何提高电热器的热效率，如选择合适的电阻丝材料、优化电路设计等。

3.学生讨论电热器使用过程中的安全问题，如防止触电、避免过热等。

五、总结回顾（5分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调电流热效应的定义、原理和应用。

2.强调电热器在使用过程中的安全注意事项。

3.提问：你们认为电热技术在未来的发展中会有哪些新的应用？引导学生思考电热技术的发展前景。

本节课重难点：

1.电流热效应的定义和原理。

2.电热器的工作原理和影响发热量的因素。

3.电热器使用过程中的安全问题。

教学流程时间分配：

1.导入新课：5分钟

2.新课讲授：15分钟

3.实践活动：15分钟

4.学生小组讨论：10分钟

5.总结回顾：5分钟

总用时：45分钟拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《家庭用电安全知识》手册，介绍家庭电器使用中的安全规范和应急处理方法。

-《电热技术在现代生活中的应用》科普文章，介绍电热技术在取暖、烹饪、医疗等领域的应用实例。

-《电能转化为热能的效率提升研究》学术论文，探讨提高电热器热效率的技术途径和理论分析。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试设计一个简单的电热器，如自制电热水袋，并记录实验过程和结果。

-引导学生思考如何通过改变电路参数（如电阻值、电压等）来控制电热器的发热量。

-鼓励学生调查家用电热器的能耗情况，计算其节能潜力，并提出改进建议。

3.知识点拓展：

-电热器的工作原理不仅限于电流的热效应，还包括电磁感应等其他物理现象。

-电热技术在能源转换中的应用非常广泛，如太阳能热水器、地热能利用等。

-电热器的材料选择对热效率和安全性有很大影响，学生可以研究不同材料的特性。

4.实用性强的拓展活动：

-组织学生参观当地的电力公司或家用电器工厂，了解电热器的生产过程和实际应用。

-设计一个关于电热器节能的比赛，让学生提出创新的设计方案，提高学生的实践能力。

-通过社区服务项目，让学生参与电热器安全检查活动，提高公众的安全意识。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-电流的热效应：电流通过导体时，由于导体的电阻，电能转化为热能的现象。

-焦耳定律：电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。

-电热器的分类和特点：电热器根据工作原理和用途不同，分为多种类型，如电热水器、电烤箱等。

②本文重点词句：

-“电流的热效应”是本节课的核心概念，需要学生理解电流与热能之间的转换关系。

-“焦耳定律”是描述电流热效应定量关系的公式，学生需掌握其表达式Q=I²Rt。

-“电热器的分类和特点”要求学生了解不同电热器的用途和工作原理。

③本文重点阐述：

-首先，通过实验和实例引入电流的热效应，使学生建立初步的概念。

-其次，讲解焦耳定律，并通过公式Q=I²Rt帮助学生理解热量产生的量化关系。

-最后，介绍电热器的分类和特点，让学生了解电热器在实际生活中的应用。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课本第15章“三电热器电流的热效应”的课后练习题，包括选择题、填空题和计算题，以巩固对电流热效应的理解和应用。

2.设计一个小型实验报告，要求学生选择一种家用电热器，记录其工作时的电流、电压和发热量，并分析其节能潜力。

3.编写一篇短文，介绍电热技术在现代社会中的应用，结合实际案例，讨论电热技术在可持续发展中的作用。

作业反馈：

1.及时批改学生作业，对于选择题和填空题，检查学生是否正确理解了电流热效应的概念和焦耳定律的应用。

2.对于计算题，检查学生是否能够正确运用公式Q=I²Rt进行计算，并注意是否有单位换算错误。

3.对于实验报告，评估学生的实验设计是否合理，数据记录是否准确，分析是否深入。

4.对于短文写作，评价学生的内容组织是否清晰，是否能够结合实际案例进行讨论。

5.指出学生在作业中存在的问题，如概念混淆、计算错误、实验设计缺陷等，并给出具体的改进建议。

6.针对普遍存在的问题，可以在下一节课的开头进行集中讲解和讨论，帮助学生共同克服难点。

7.对于表现优秀的学生，给予表扬和鼓励，激发学生的学习兴趣和积极性。

8.对于作业完成情况较差的学生，进行个别辅导，了解其学习困难的原因，并提供个性化的学习支持。

9.通过作业反馈，了解学生的学习进度和掌握程度，为下一阶段的教学提供参考。

10.鼓励学生之间相互学习和交流，通过小组讨论和互助，共同提高学习效果。典型例题讲解例题1：

已知电热器的电阻为10Ω，通过电热器的电流为2A，通电时间为5分钟。求电热器产生的热量。

解答：

根据焦耳定律，电热器产生的热量Q可以用公式Q=I²Rt计算。

其中，I为电流，R为电阻，t为通电时间。

代入已知数值：

Q=(2A)²×10Ω×5min×60s/min

Q=4A²×10Ω×300s

Q=12000J

所以，电热器产生的热量为12000焦耳（J）。

例题2：

一个电热器的功率为1500W，电压为220V。求通过电热器的电流。

解答：

根据功率公式P=IV，可以求出电流I。

其中，P为功率，I为电流，V为电压。

代入已知数值：

1500W=I×220V

解得：

I=1500W/220V

I≈6.82A

所以，通过电热器的电流约为6.82安培（A）。

例题3：

一个电热器在电压为220V的电路中工作，消耗的电能为1.08×10⁵J。求电热器的电阻。

解答：

根据电能公式E=Pt，可以求出功率P。

其中，E为电能，P为功率，t为时间。

由于电能E已知，我们可以使用焦耳定律Q=I²Rt来表示电能，其中Q为热量，I为电流，R为电阻，t为时间。

由于功率P=IV，我们可以将电流I表示为P/V，代入焦耳定律中得：

E=(P/V)²Rt

代入已知数值：

1.08×10⁵J=((1500W/220V)²)×R×t

由于t为电热器工作的时间，我们可以假设为1小时，即3600秒，代入计算：

1.08×10⁵J=((1500W/220V)²)×R×3600s

解得：

R≈40Ω

所以，电热器的电阻约为40欧姆（Ω）。

例题4：

一个电热器在电压为110V的电路中工作，消耗的电能为0.5×10⁵J。求电热器产生的热量。

解答：

同样使用电能公式E=Pt，可以求出功率P。

由于电能E已知，我们可以使用焦耳定律Q=I²Rt来表示电能。

由于功率P=IV，我们可以将电流I表示为P/V，代入焦耳定律中得：

E=(P/V)²Rt

代入已知数值：

0.5×10⁵J=((P/110V)²)×R×t

假设电热器工作时间为1小时，即3600秒，代入计算：

0.5×10⁵J=((P/110V)²)×R×3600s

解得：

P≈1000W

由于功率P=IV，我们可以求出电流I：

1000W=I×110V

解得：

I≈9.09A

使用焦耳定律Q=I²Rt计算热量Q：

Q=(9.09A)²×R×3600s

由于我们已经知道电热器的电阻R约为40Ω，代入计算：

Q≈9.09A²×40Ω×3600s

Q≈1.29×10⁶J

所以，电热器产生的热量约为1.29×10⁶焦耳（J）。

例题5：

一个电热器在电压为220V的电路中工作，消耗的电能为0.6×10⁵J。如果电热器的电阻为20Ω，求电热器产生的热量。

解答：

根据电能公式E=Pt，可以求出功率P。

由于电能E已知，我们可以使用焦耳定律Q=I²Rt来表示电能。

由于功率P=IV，我们可以将电流I表示为P/V，代入焦耳定律中得：

E=(P/V)²Rt

代入已知数值：

0.6×10⁵J=