第十三章 电功和电功率四、电流的热效应教学目标：知识与技能：1知道电流的热效应。2理解焦耳定律的内容及适用条件。3会用焦耳定律W=I2Rt进行简单的计算。4了解电热的利用和防护。过程与方法：1通过焦耳定律实验方案的设计，进一步掌握研究物理问题的基本方法和步骤。2通过应用焦耳定律计算和分析相关问题，培养学生应用物理知识分析问题、解决问题的能力。情感态度与价值观：通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题；通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识；通过了解焦耳事迹培养重视实验、尊重事实的科学态度。教学重点：探究电流的热效应与哪些因素有关及焦耳定律教学难点：焦耳定律实验，及焦耳定律的理解与应用教具准备：焦耳定律演示器，课件教 法：探究教学法，谈话教学法学 法：自主学习法，合作学习法，理论联系实际法一、教学过程：（一）引入新课（略）（二）学习目标-课件展示1.了解电流的热效应，知道电热器产生热量的多少与哪些因素有关。2通过焦耳定律实验设计，进一步掌握物理实验研究问题的一般方法和步骤。3知道焦耳定律的表述、计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算。（三）新授课过程任务一：探究什么是电流的热效应？学生自学课本119页内容，回答问题：（1）图13-15所示的用电器在工作过程中有什么共同特点？（2）你还能例举出生活中和它们的特点一样的用电器吗？（课件展示生活中常见的一些电热器）（3）什么叫电流的热效应？2教师演示实验并提出问题：为什么电炉子的炉丝热的发红，而连接它的导线却不怎么热？从而引出下一个探究任务。任务二：电流的热效应与哪些因素有关？怎样确定出电流产生热量的多少？1提出问题：电流的热效应与哪些因素有关？2. 学生观察老师的演示实验，做出猜想（1）为什么电炉子的炉丝热的发红，而与之连接的导线却不怎么热。猜想：电流通过导体时产生的热量的多少可能与 有关。（2）刚刚接入电路的电炉子炉丝还不怎么热，而过一会儿就会热的发红。猜想：灯丝产生的热量多少可能与 有关。（3）相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线。猜想：电流通过导体时产生的热量的多少可能与 有关。3设计实验方案：（1）探究实验用什么物理方法？控制变量法。 控制 、 相同:研究电阻R变化 对电热Q的影响。控制 、 相同:研究电流I变化 对电热Q的影响。控制 、 相同:研究时间t变化对电热Q的影响提出问题，学生分组讨论后回答：怎样设计实验就可以达到上述要求？（2）怎样确定出电流产生热量的多少？研究方法：转换法提出问题，学生分组讨论后回答：电热丝产生的热量看不见，如何确定出电流产生热量的多少？提示：用电热丝加热液体，看加热液体温度升高的情况用电热丝加热火柴，看哪根火柴先燃烧；用蜡将火柴粘在电热丝上加热，看哪根电热丝上的火柴先掉下来等。我们可以将既看不见又摸不着的物理量转换为既看得见也能测量的物理量，这就是科学力量的所在。这种研究物理问题的方法叫转换法。4实验验证。（1）学生分组实验：将三个电阻（R1= R2=4，R3=,2）如图所示连接到电路里，观察哪根电阻丝上的火柴先燃烧。（2）分析并归纳实验结论：比较电阻R1和R2上火柴燃烧的先后顺序可得结论：在电阻和通电时间t相同时，电流产生热量多少与通过导体的电流大小有关，并且电流越大电流产生热量越多。比较电阻R2和R3上火柴燃烧的先后顺序可得结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热量多少与导体的电阻大小有关，并且电阻越大电流产生热量越多。实验中观察到，刚开始通电时火柴并没有燃烧，通电一段时间后火柴才燃烧，说明在电阻和电流相同时，电流产生热量多少与通电时间t长短有关，并且通电时间t越长电流产生热量越多。（3）分析书120页焦耳定律演示实验：实验为什么加热用的是煤油而不是水呢？能不能把加热的液体换成比热容更小的空气呢？实验中是通过观察 来判断哪个电热丝产生的热量多？甲图中两个烧瓶的电阻丝是 联在电路里的，这样做的目的是为了保证 、 相等，而 不同，研究的是电流通过导体产生的热量多少与 的关系。乙图中两个烧瓶的电阻丝是 联在电路里的，它们的 、 相等，而 不同，研究的是电流通过导体产生的热量多少与 的关系。任务三：探究焦耳定律的内容、公式及适用条件1引导学生归纳实验结论：导体的电阻越大，通过的电流越大，通电时间越长，电流的热效应就越显著。2焦耳定律的内容：电流通过导体所产生的热量与导体的电阻大小成正比，与电流的平方成正比，与通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定律，用公式表示为t单位介绍。3简单介绍焦耳的生平事迹。（可以让学生谈谈自己的感想）4介绍电功和电热的区别。任务四：你知道有益电热的应用实例和有害电热的防止措施吗？1电流的热效应的应用。引导学生举出生活中使用的电热器。2电流的热效应的防护。引导学生分析电热有害的一面，并举出生活中是如何防止电热的危害的。（四）课堂练习1.电炉子接入电路中工作时，电炉丝热的发红而连接它的导线却不怎么热，请分析其原因。2.一个20的电阻，通过0.5A的电流1min，电阻上产生的热量为______.3当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的( )A2倍 B4倍 C0.25倍 D0.5倍二、课堂小结：引导学生总结本节课的收获和经验教训。三、作业布置：P122页作业3、4四、板书设计13.4 电流的热效应1电流的热效应2电流的热效应与哪些因素有关猜想：电阻大小、电流大小、通电时间（焦耳定律实验电路图及分析）结论：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流的热效应越显著。3焦耳定律内容：公式：t单位：I-A, R-, t-s, Q-J4电热的利用和防护五、教后反思