資源簡介

第5課時 總課時：第 課時 備課時間： 年 月 日
課題 蘇科版（2023版）新教材九年級（下） 第十五章 電功和電熱 三、電熱器 電流的熱效應（附課件）
一、教學目標 知識與技能 1、知道電流的熱效應;2、掌握焦耳定律的公式和各物理量的單位及其應用;3、知道一般電熱器的工作原理及其應用。 過程與方法 1、經歷探究電流產生的熱量與電阻、電流關系的過程；2、在實驗的基礎上總結出焦耳定律的內容。 情感態度價值觀 1、學生體驗科學探究的過程，了解科學探究的重要方法（控制變量法），提高學生的探究能力和思維能力。2、通過電熱的利用和防止知識的學習，認識科學是有用的。
二、教學重點 理解焦耳定律的內容、公式、單位及其應用。
三、教學難點 實驗探究焦耳定律。
四、教學方法 指導實驗探究與討論。
五、教具 低壓電源、阻值不同的電阻絲、開關、導線、燒瓶、煤油、溫度計等。
六、教學過程
（一）、引入新課
講授：電流能做功，電流做功的過程是電能轉化為其它形式的能的過程，其中最常見的是電能轉化為內能的現象。
提出問題：電能轉化為內能的現象通常稱為電流的熱效應?；蛘哒f電流產生熱量。
電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關？
本節課我們就來探究這一問題。
板書（投影）課題：第十五章 電功和電熱
三、電熱器 電流的熱效應（附課件）
（二）、學習新課內容
1、電流的熱效應
當用電器工作一段時間后，我們去觸摸它們的有關部位，會有什么感覺？產生這一感覺的原因是什么？
用電器中都有導體，只要導體有電阻，電流通過導體就會產生熱量，而導體一般都有電阻（超導體除外），所以電流通過導體發熱的現象是一種普遍現象。
指出并投影：電流通過導體時導體發熱的現象叫做電流的熱效應。引起電流熱效的原因主要是導體有電阻，電流通過時就會發熱。
主要利用電流的熱效應工作的裝置叫做電熱器。
2、活動15.2探究影響電流熱效應的因素
（1）、提出問題：電流通過電熱器所產生的熱量多少與哪些因素有關？
（2）猜測 學生討論做出猜測：可能與電流、電阻和通電時間有關。
（3）實驗方法 如何進行探究？
討論交流?？刂谱兞糠?。
（4）設計實驗
①如何將電流產生的熱量顯示出來？同學們可以討論交流
交流后小結：法一：用溫度計測量溫度的變化。法二：讓電阻通電插入火柴從火柴燃燒用的時間比較。
導體產生的熱量越多，液體吸熱后溫度升得也越高．因此，我們可以通過比較相等質量的同種液體溫度的變化量來比較電阻絲產生熱量的多少．
也可以將通電導體產生的熱量，使火柴頭溫度升高，看多長時間能使火柴頭燃燒．從通電到火柴頭燃燒的時間越短，說明產生的熱量越多，因此，我們也可以通過比較使火柴頭燃燒用的時間來比較電阻絲產生熱量的多少．
講解：我們用方法一來探究
如果將一段電阻絲浸沒在一定質量的液體（如煤油）中（圖15—11），通電時電阻絲產生的熱量被液體吸收，液體的溫度就會升高．
②怎樣研究電流大小對產生熱量多少的影響
引導討論完成下面的填空：要研究導體中電流的大小對產生熱量的影響，除需控制通電時間相等外，還應該控制電阻絲的阻值 (改變／不變)，而使通過電阻絲的電流大小 (改變／不變)．實驗時，只要調節串聯在電路中的滑動變阻器就可以改變電路中電流的大?。?br/>將如圖15-11所示的裝置按圖15-12（a）接入電路．閉合開關，觀測在一定時間內液體溫度的變化.保持通電時間一定，調節滑動變阻器，改變通過電阻絲的電流，進行多次實驗.
③怎樣研究電熱器電阻大小對產生熱量多少的影響
引導討論完成下面的填空：要研究通電導體電阻的大小對產生熱量的影響，可以選擇兩個不同阻值的電阻絲．實驗時，除需控制通電時間相等外，還需控制通過兩個電阻絲的電流大小 (相等／不相等)，為此，可以將它們 (串聯／并聯)在電路中．
如圖15-12（b）所示，將兩段阻值不等的電阻絲R1、R2分別安裝在兩個相同裝置中，③實驗電路圖如右圖。
（a）接入電路．閉合開關，觀測在一定時間內液體溫度的變化.
保持通電時間一定，調節滑動變阻器，改變通過電阻絲的電流，進行多次實驗.
做好觀察記錄。
現象：同一電阻通電相同時間，電流大時煤油溫度升高量大。
②如圖15-12（b）所示，將兩段阻值不等的電阻絲R1>R2分別安裝在兩個相同裝置中，然后將它們串聯后接入電路.通電一段時間，觀測兩個裝置中液體溫度的變化.做好觀察記錄。
現象：電流和通電相同時間，電阻R1大煤油溫度升高量大。
③保持通過電阻絲的電流不變，改變通電時間，觀測液體溫度的變化．
現象：電流和電阻相同時，通電時間越長，煤油溫度升高量越大。
三種情況下實驗結果：
（7）實驗結論
學生填空 通電導體產生的熱量與導體本身的___________、通過導體的_________以及通電時間有關。導體的____越大、通過導體的____越大、通電時間越長，電流通過導體產生的熱量越多。
3、焦耳定律
（1）內容：講授：1840年，英國科學家焦耳通過大量的實驗研究發現：電流通過導體時產生的熱量與電流的平方成正比,與導體的電阻成正比,與通電時間成正比.這個規律叫做焦耳定律。
（2）公式：Q=I2Rt
（3）單位：若電流的單位用安（A），電阻的單位用歐（Ω），時間的單位用秒（s），則產生的熱量的單位就是焦（J）。
（4）、理論推導：當電流通過電爐、電烙鐵、電飯鍋等電熱器時，電能幾乎全部轉化成內能，電熱器產生的熱量等于電流所做的功，即Q=W=Uit，根據歐姆定律有U=IR，可得Q=W=IRIt=I2Rt。這與由實驗得到的結論是一致的。
在有些情況下，電流所做的功W中只有一部分轉化為內能．例如，電流通過電動機做功時，大部分電能被轉化為機械能，而僅有少量的電能轉化成內能．W>Q。
（5）、對于純電阻電路：
引導討論：兩個電阻串聯或并聯,電流產生的熱量與電阻有什么關系？
小結：兩個電阻串聯,電流產生的熱量與電阻成正比。兩個電阻并聯, 電流產生的熱量與電阻成反比。
4、例題討論
例題（課本第14頁） 某電熱器電阻絲的電阻為55歐,接入220V的電路中,在20分鐘內產生多少熱量
分析：求產生的熱量用什么公式
根據公式看已知條件夠嗎？如何找出？缺少I，已知電壓和電阻用I=U/R求。
此題能直接用什么公式計算嗎？
用
解：略。
5、實驗問題討論
你有沒有想過：本節的“探究電流產生的熱量與和電流和電阻的關系實驗”中，錐形瓶中的液體用的是煤油，為什么不用水 如果用水實驗能得出焦耳定律相同的結論嗎
請討論交流
小結：煤油是絕緣體、普通水是導體，且插入液體中的兩金屬絲間距離很短，電阻很小，當探究電流與電阻關系時，兩錐形瓶中的電阻幾乎相等（看作水電阻與金屬絲電阻并聯），就不能得出正確的結論了。
6、電熱的防止和利用。指導閱讀課本第16頁“生活.物理.社會”——計算機中的散熱器。了解電熱的防止。
（三）、 本節學習小結
本節課你學到了哪些知識？
1、電流通過導體時導體發熱的現象叫做電流的熱效應。電熱器是利用的電流的熱效應原理制成的。
2、焦耳定律的內容：電流通過導體時產生的熱量與電流的平方成正比,與導體的電阻成正比,與通電時間成正比.
3、焦耳定律公式是：Q=I2Rt
4、一般情況下電功大于電熱：W>Q。當電能全部轉化為內能時，。
（四）、作業：
1、課本第17頁 第1~3題上作業本子，第4題寫在書上。
2、完成學習指導第4課時，從“預習導航”到“拓展與延伸”。 “探究與創新”自選題做。
七、板書設計，見本節學習小結
八、教后記：
www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）

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