第16章 第四節 電流的熱效應教案二、教學目標（一）知識與技能1知道電流的熱效應。2知道電流通過導體時產生的熱量和電流、電阻及通電時間的定性關系。3了解生產和生活中如何利用電流的熱效應來為人類服務，了解電流熱效應帶來的危害及防止的措施。4理解焦耳定律的內容、公式、單位及其簡單應用。（二）過程與方法1、通過探究“電流通過導體產生的熱量跟那些因素有關”初步培養學生發現、研究、解決問題的能力。2、通過舉例分析電流的熱效應問題培養學生運用焦耳定律解決一些簡單實際問題的能力。3、學生通過實驗探究進行培養研究方法（控制變量法、轉換法）。（三）情感態度價值觀1、通過經歷科學探究的過程，使學生認識實驗對人們獲取科學理論的重要價值；2、通過對所學知識的應用，體會物理知識來源于生活，服務于社會的理念。3、使學生通過對英國物理學家焦耳的了解，受到其刻苦鉆研精神和嚴謹科學態度的感染和熏陶。（在探究實驗的基礎上引出焦耳定律，理解焦耳定律的內容、公式、單位及其應用。）五、教具準備學生用：焦耳定律實驗器、滑動變阻器、電流表、導線、開關、電源。演示用：電阻絲、火柴、220V100W的燈泡一個、課件、焦耳定律演示器六、教學重點及難點通過實驗探究電流的熱效應與哪些因素有關，并運用焦耳定律解決簡單問題。8、 教學過程（一）、新課引入：1、演示實驗電阻絲點火柴以及生活中的一些電器在工作時會有發熱的現象來引入新課。2、提問：生活中還有哪些類似的現象？3、總結出電流的熱效應。（二）、新課學習提出問題為什么電爐絲通過導線接到電路中，爐絲熱得發紅，導線卻不怎么熱。課題：電流通過導體產生的熱量的多少跟什么因素有關？作出猜想可能與電壓有關，因為電壓越大，電爐中產生的熱越多；可能與電阻有關，因為電爐絲發熱，而跟電爐絲相連的銅導線卻不太熱；可能跟電流有關，因為常聽說，電流大容易引發火災；可能跟通電時間有關，燈泡發光一段時間后，用手觸摸燈泡才發燙。補充：電流、電壓和電阻三個量之間是有聯系的，明確了二個量就可以再確定另外一個量，故我們研究電流、電阻與導體產生熱量的關系就可以了。實驗探究 在I、R、t三個量的情況下如何研究呢？如何控制電流一定時電阻的變化？如何控制電阻一定時電流的變化？如何比較電流產生熱的多少？方案的設計時注意實驗用到的研究方法控制變量法、轉換法。實驗中把電阻放在密閉容器中，空氣受熱膨脹使U型管中紅色液體出現的高度差，利用轉換法，把電流通過導體產生的熱量轉化為可以直接觀察比較的現象。實驗設計實驗一：電流通過導體產生的熱量與電阻的關系（1） 先讓學生選取合適的器材，設計實驗，同時討論設計思路（2） 根據學生畫的電路圖，引導學生根據控制變量的方法，得出合理的電路圖。由于要控制電流不變，所以需要把2個電阻串聯由于要討論產生的熱量與電阻的關系，所以要用2個不同的電阻由于要保持通電時間相同，所以讓2個電阻同時開始通電。（3）判斷電流通過電阻產生熱量多少的方法U型管升高的高度比較；高，說明電阻產生的熱量較多（4）實驗表格電阻的大小電流的大小通電時間液柱上升高低產生熱量多少5歐相等相等較低較少10歐相等相等較高較多（5）實驗結論：電流和通電時間相等時，電阻越大產生的熱量越多。實驗二：電流通過導體產生的熱量與電流的關系（1） 由控制變量法可以知道，這個實驗要控制電阻和通電時間不變，改變電流，（2） 先讓學生選取合適的器材，設計實驗，（3） 根據學生畫的電路圖，引導學生根據控制變量的方法，得出合理的電路圖。由于要保持通電時間相同，所以讓2個電阻同時開始通電。由于要討論產生的熱量與電流的關系，所以2條支路上的電阻要不同。R1由于要控制電阻不變，所以需要選2個阻值相同的電阻所以要使R1 ，R3的阻值相同。R3R2（4） 觀察實驗，完成實驗表格電阻的大小電流的大小通電時間液柱上升高低產生熱量多少10歐較小相等較低較少10歐較大相等較高較多（5） 結論：電阻和通電時間相同時，電流越大，產生的熱量越多。實驗三：電流通過導體產生的熱量與通電時間的關系（1）由控制變量法可以知道，這個實驗要控制電阻和電流不變，改變通電時間。（2）先讓學生選取合適的器材，設計實驗。（3）根據學生畫的電路圖，引導學生根據控制變量的方法，得出合理的電路圖。由于要保持電阻，電流不變，所以用一個電阻。由于要討論產生的熱量與通電時間的關系，所以觀察時間變長，發熱量怎么變化（4）實驗表格電阻的大小電流的大小通電時間液柱上升高低產生熱量多少10歐相等較短較低較少10歐相等較長較高較多（5）實驗結論：電流和電阻不變時，通電時間越長，產生的熱量越多。分析歸納電流通過導體所產生的熱量與導體的電阻大小成正比，與電流的平方成正比，與通電時間成正比。公式表示 t簡單應用例題1：某導體的電阻是2，通過2A的電流時，1min產生多少焦耳的熱量?解題思路：先找出電流I，電阻R,通電時間t，注意單位不統一的，單位換算為統一單位。再代入焦耳定律公式計算電流產生的熱量。解：Q=I2Rt=(2)2260 J=480 J例題2：一跟60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內共產生多少熱量？解題思路：先找出電流I，電阻R,通電時間t；沒有直接告訴電流，而題目中有電壓，那么只有找歐姆定律求出電流，再代入焦耳定律公式計算電流產生的熱量。解：I=U/R=36V/60=0.6A Q=I2Rt=(0.6)260560 J=6480 J作業設計課后練習：計算題1、一只額定功率是450W的電飯鍋，在220V的額定電壓下使用，每分鐘產生多少焦耳的熱量?2、一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時的電阻是1210，它的額定功率有多大?在額定電壓下通電10min產生多少熱量?9、 板書設計第四節 電流的熱效應1.電流的熱效應2.焦耳定律：QI2R3.電熱器