1、 电与热 一、教学目标 1知识与技能 （1）知道电流的热效应。 （2）知道焦耳定律。 （3）知道利用和防止电热的场合和方法。 2过程和方法 通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关。 3情感、态度与价值观 （1）通过电热的利用和防止知识的学习，认识科学是有用的。 （2）通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识。 二、教学重点、难点 通过实验探究电流热效应跟哪些因素有关。. 三、教学过程 (1)引入新课 师：请同学们观察老师手中的两种用电器（电炉、电熨斗），知道它们的名称和作用吗？ 生：分别是电炉和电熨斗，是用来煮东西和熨烫衣服的。 师：回答得很好。这两种用电器工作时有什么共同特点？ 生：它们工作时
2、都要发热，消耗的电能主要转化为了热能。 师：同学们回答得非常准确。像这样，电流通过导体时电能转化为热的现象，叫做电流的 热效应。 这节课就让我们一起来学习有关电流热效应的知识电与热。 （2）进行新课 电流的热效应 板书：第四节 电和热 一、电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热的现象。 师：请同学们想一想，生活中除了刚才见到的电炉和电熨斗之外，还有哪些用电器是利用 电流的热效应来工作的？ 生：电饭锅、电吹风机、电取暖器 探究影响电流热效应的因素 师：同学们的回答非常好，也很踊跃。下面我们来看个演示实验：给电炉通电，请同学们 注意观察现象。 我们可以观察到电炉丝在很短的时间内就热得发红，跟它相
3、连的导线热不热呢？有哪位同 学勇敢地站出来触摸导线体会一下？ 生：（上讲台触摸） 师：很好。请大家给这位勇敢的同学投以热烈的掌声。老师相信，如果时间允许，在座的 每位同学都很乐意当勇敢的体会者的。 请问这位同学，导线热不热？ 生：不热。 师：电炉丝通过导线串联接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得 发红，而导线几乎不发热呢？换句话说，电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关呢？ 这个问题是本节课的重点内容，下面就让我们通过实验来探究。 板书：二、探究：影响电流热效应的因素 师：通过前面同学们对物理知识的学习，已经了解了物理探究的一般步骤，它们分别是什 么？ 生：提出问题、猜想与
4、假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估、交流与合作。 师：要进行科学探究，首先要提出问题。我们现在要探究的是影响电流热效应的因素。 板书：1、提出问题：影响电流热效应的因素是什么？或者说，电流通过导体产生热的多 少跟什么因素有关？ 师：针对这个问题，请同学们结合生活实例做出合理的猜想。 生：影响电流热效应的因素可能是电压大小、电流大小、电阻大小、电功率大小、通电时 间的长短 师：同学们的猜想很丰富。由前面的学习，我们知道：U =IR ，P = UI = I2R ，所 以我们可以把同学们刚才的猜想归结为：电流的大小、电阻的大小、通电时间的长短。 板书：2、猜想与假设：影响电流热效应的因素为：电
5、流的大小、电阻的大小、通电时间 的长短。 师：实践是检验真理的唯一标准。猜想是否正确得通过实验探究来验证。 由于电流的热效应可能跟电流的大小、电阻的大小、通电时间的长短有关，因此，我们只 能逐一地这些因素进行研究，那就要采用控制变量法。 板书：利用“控制变量法”探究影响电流热效应的因素。 要研究电流大小对电流热效应的影响，就要控制电阻大小、通电时间相同，改变电流的大 小； 要研究电阻大小对电流热效应的影响，就要控制电流大小、通电时间相同，改变电阻的大 小； 要研究通电时间对电流热效应的影响，就要控制电流大小、电阻大小相同，改变通电时间 的长短。 师：每组同学的桌面上，老师都提供了一些实验器材，
6、如导线若干、阻值不同的电阻、干 电流若干、开关、塑料泡沫，请同学们结合自己的探究选择合适的器材设计实验进行探究 ，并完成探究表格。 需要注意的是：电流通过导体产生热的多少，我们是无法直接读取，在本实验中我们是通 过导体通电切割塑料泡沫的深浅、快慢程度来判断，切割得越深越快，说明产生的热越多 。 由于时间关系，老师把全班同学分为三组，分别探究电流大小、电阻大小、通电时间的长 短对电流热效应的影响。 板书：3、设计实验 板书：4、进行实验 生：（开始设计实验，进行探究） 师：（学生探究完毕）刚才老师在巡视的过程中发现，同学们都很认真地设计实验，进行 探究并填写了实验表格。下面有哪组同学愿意上讲台来
7、向大家展示你们的探究过程及结论 ？ 生：（讲述，老师点评） 师：讲得非常好。通过以上的探究，表明： 板书：5、分析和认证：在电阻、通电时间相同的条件下，电流越大，产生的热越多； 在电流、通电时间相同的条件下，电阻越大，产生的热越多；在电流、电阻相同的条 件下，通电时间越长，产生的热越多。 焦耳定律 师：其实早在 1840 年英国物理学家焦耳就做了大量的实验，并最先精确地确定了电流产 生的热跟电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律。 板书：三、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成 正比，跟通电时间成正比。 焦耳定律可以用以下公式表示： Q =I2Rt 符号的意
8、义及其单位：Q热量焦耳（J） I电流安培（A） R电阻 欧姆() t时间秒(s) 师：刚才我们学习了焦耳定律，请同学观看大屏幕来阅读有关焦耳的资料介绍。 老师希望同学们明白，我们今天课堂上轻而易举地获取的实验数据及得到的相关结论，是 前人花费了 40 年的时间做了 400 多次实验获取的。任何一个科学规律的得来，都要付出 艰辛的劳动。我们在平时的学习中也要培养这种不畏艰辛、持之以恒的精神。 师：前面我们通过实验定性地验证了焦耳定律，其实如果在消耗的电能全部用来产生热的 情况下，焦耳定律可以根据电功率的公式和欧姆定律的公式推导出来。 电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有转化为其他形式的能
9、量，那么电流产生 的热 Q 就等于消耗的电能 W，即 Q = W = UIt，再根据欧姆定律的变形公式 U = I R，就可得到 Q = I2Rt 。 师：现在我们学习了焦耳定律，也了解了电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关，同 学们能否回过头来回答本节课前提出的问题呢？ 板书：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发 红，而导线却几乎不发热？ 生：由焦耳定律可知，在电流和通电时间相同的情况下，电炉丝的电阻比铜导线的电阻大 得多，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。 师：回答得非常准确。我们以热烈的掌声对这位同学表示赞赏。为了巩固我们所学的焦耳 定律，下面
10、我们做一道练习题。 板书：例题：一根 60 的电阻丝接在 36V 的电源上，在 5min 内共产生多少热？ 师：请同学们思考并将解答写在草稿纸上，同时请两位同学上黑板解答。 电热的利用和防止 师：生活中和许多产业中都要用到电热，但事物总是一分为二的，很多情况下我们又不希 望用电器的温度过高，也就是要防止电热。 板书：四、电热的利用和防止 师：下面我们来做个比赛，老师将全班同学分为男女两队，女生举电热的利用的例子，男 生举电热的防止的例子，看看哪个队举的例子又多又好。 生：利用的例子：电烙铁、电熨斗、电饭锅、电炉、电烤炉、电取暖器 生：防止的例子：电视机后盖上的小孔、电脑机箱中除了装散热片外还要
11、装小风扇、抽水 机工作一段时间后要休息一会儿 师：很好，同学们对电热的利用和防止了解得还真不少。老师这儿还有一份 DVD 的使用 说明书，请同学们仔细阅读，并分析其中的道理。 多媒体展示：DVD 视盘机的使用说明书 师：引导学生注意以下内容将用电器置于通风良好的地方，请勿让本机遭受雨淋、受潮、 滴上或溅上水，切勿让报纸、桌布、窗帘等物品堵塞住本机的通风孔。这其中的道理是什 么？为什么要这样做？ 生：将用电器置于通风良好的地方是为了能更好的散热，防止电热的危害；用电器淋雨或 受潮会降低绝缘体性能，使电路工作失常甚至引起短路；切勿堵塞用电器的通风孔是为了 更好地散热，防止电热的危害。 师：同学们分析得都很到位，关于电热的利用和防止老师这儿有一段视频资料，请同学们 看大屏幕，让我们一直欣赏。 多媒体播放：“电热的利用和防止”的视频资料 （3）小结 师：到此我们一起学习了本节课的内容，请同学们谈一谈，学习了“电和热”，同学们都有 了哪些方面的收获？ 生： （4）课堂练习 师：为了巩固本节课所学知识，下面我们来做几道练习题。 生： （5）布置作业。 四、板书设计 电和热 一电流的热效应 二焦耳定律 Q=I2Rt Q热量焦耳（J）. I电流安培（A） R电阻 欧姆() t时间秒(s) 三电热的利用和防止
