許穎華

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知道電熱器是主要利用電流熱效應(yīng)工作的裝置。

2.通過實(shí)驗(yàn)探究，知道電熱器產(chǎn)生的熱量與電熱器的電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系，領(lǐng)會控制變量法的應(yīng)用和學(xué)會用轉(zhuǎn)換的方法來比較電阻絲的發(fā)熱多少。

3.針對與電熱有關(guān)的實(shí)際問題，提升運(yùn)用焦耳定律分析問題、解決問題的能力。

二、教學(xué)重點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)探究電熱器產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系。

三、教學(xué)難點(diǎn)

在探究過程中，領(lǐng)會控制變量、轉(zhuǎn)換以及對比觀察的基本

方法。

四、教學(xué)器材

電源、錐形瓶、煤油、電流表、滑動變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)。

五、教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

引入：提前讓學(xué)生預(yù)習(xí)電熱器定義并找家庭里電熱器的事例，上課時(shí)讓學(xué)生展示自己找的圖片（如電暖器、電水壺、電爐）提問：這些電熱器工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為什么能呢？

歸納：導(dǎo)體中有電流通過時(shí)會發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。主要利用電流熱效應(yīng)來工作的裝置稱為電熱器。

追問：電流的熱效應(yīng)對我們都是有利的嗎？課件展示生活素材讓學(xué)生了解電熱器的危害。所以對電熱器有利的部分要充分利用，有害的部分要盡可能減少。

（二）探究影響電流熱效應(yīng)的因素

展示電爐的使用錄像，提問：電爐接入電路中時(shí)，電爐和電線中流過相同的電流，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱。

思考：電流通過電熱器產(chǎn)生的熱量的多少可能與哪些因素有關(guān)？展開猜想：現(xiàn)象一：電爐絲通電能產(chǎn)生熱。猜想一：電爐絲產(chǎn)生的熱量與電流有關(guān)?，F(xiàn)象二：電爐絲過一會才會發(fā)熱。猜想二：電爐絲產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間有關(guān)。

事實(shí)：電爐絲的材料是鎳鉻合金絲，導(dǎo)線材料是銅。猜想三：導(dǎo)體通電時(shí)產(chǎn)生的熱量多少與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中控制液體的種類和質(zhì)量相同。

探究一：電熱與電阻的關(guān)系：控制電流和通電時(shí)間相同，只改變電阻，比較產(chǎn)生熱量的多少。

問題1：選擇相同的電阻還是不同的電阻？（不同的電阻）

問題2：不同的電阻如何控制電流和通電時(shí)間相同？（將兩個(gè)阻值不同的電阻串聯(lián)）

問題3：如何比較電流產(chǎn)生熱量的多少？（對相同的質(zhì)量的液體如煤油進(jìn)行加熱，比較升高的溫度，轉(zhuǎn)換法）

結(jié)論：在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電流的平方成正比。

探究二：電熱與電流的關(guān)系：控制電阻和通電時(shí)間相同，只改變電流，比較產(chǎn)生熱量的多少。

問題：如何實(shí)現(xiàn)在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，讓電流不同？只要調(diào)節(jié)電路中滑動變阻器的滑片，就可以改變電路中電流的大小。（滑動變阻器的作用）

結(jié)論：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻成正比。

探究三：電熱與通電時(shí)間的關(guān)系：控制電流和電阻相同，只改變通電時(shí)間，比較產(chǎn)生熱量的多少。如何用現(xiàn)有的電路實(shí)現(xiàn)？

結(jié)論：在電流和電阻相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間成正比。

（三）焦耳定律

英國物理學(xué)家通過大量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。公式：Q=I2Rt

展示補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生思考兩個(gè)實(shí)驗(yàn)各是研究電熱與什么因素的關(guān)系？如何比較電流產(chǎn)生熱量的多少？兩個(gè)實(shí)驗(yàn)通過電阻絲讓火柴點(diǎn)燃的先后判斷誰產(chǎn)生的熱量多。

1.電熱與電阻的關(guān)系。

2.電熱與電流的關(guān)系。

（四）聯(lián)系實(shí)際，解釋現(xiàn)象

解釋：為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不太熱？

追問：家庭電路中接入更多大功率的用電器時(shí)，導(dǎo)線將顯著發(fā)熱，嚴(yán)重的話會燒壞導(dǎo)線的絕緣皮，甚至?xí)鸹馂?zāi)，這又是為什么？

（五）簡單計(jì)算

例題：某電熱器接入220V的電路中正常工作時(shí)，其電阻絲的電阻為55Ω，則該電熱器在20min內(nèi)會產(chǎn)生多少熱量？（留課后思考題：可以用W=UIt求解嗎？）

（六）歸納小結(jié)，板書設(shè)計(jì)

1.電熱器的工作原理：電流的熱效應(yīng)。

2.焦耳定律：（1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電的時(shí)間成正比。（2）公式：Q=I2Rt。

編輯 溫雪蓮