1、电与热 教学目标 一、知识与技能 1.知道在电流相同的条件下，电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比。 2.知道利用电热和防止电热的场合和方法。 二、过程和方法 通过实验探究电流的热效应与电阻大小的关系，培养学生的观察分析能力和概括能力。 三、情感、态度与价值观 通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的。 教学重点：通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系。 教学难点：组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论。 教学准备：烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源、电炉、电熨斗、热得快等 电热器。 教学过程 一、引入新课 同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电能变成
2、热能的例子。通过对电能的学习， 大家已经了解电流通过导体时，导体会发热，谁还记得这是电流的什么效应？这叫电流的热效 应。 在前面课程小灯泡的发光实验中，同学们曾有意地去触摸过小灯泡，感觉小灯泡发热。有 没有同学触摸过导线，连接小灯泡的导线热不热。同学们有没有考虑过这样的问题：导线和用 电器中流过的电流相同吗？相同。导线和用电器中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几 乎不发热，这是为什么？今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关。 二、新课学习 1.电流的热效应 演示 1 同学们四人一组，选择你们面前的仪器设计实验，讨论如何做，有什么问题可以提出来。 你知道为什么要用煤油，用
3、水不可以做吗？为什么是等量的煤油，不是等量的行吗？其实完全 可以用水来代替煤油，只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值。原因同学们在后 续课程中将会找到答案。不过只有等量的煤油，才能通过它们的温度讨论电流产生的热量。这 样的方法应该是控制变量法。同学们如果没有什么问题，可以开始实验。 学生实验，教师巡视，提醒同学们注意安全。 现象：两个瓶中温度不同，浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高。 分析：煤油温度高，说明煤油中的金属丝产生的热量多。即电阻大的金属丝产生热量较多。 结论：实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 演示 2 现象：两次瓶中温度不同，通过的
4、电流大的瓶中温度计指示的温度高。 分析：通过电流大的金属丝产生热量较多。 结论：实验表明，在通电时间一定，电阻相同的情况下，通过电流大时，镍铬合金丝产生 的热量越多。 为什么把金属丝做成螺旋状，直的不行吗？请同学们看下面的演示。 如图，电阻丝和铜丝各一段，在木架上串联后接入电压为 46V 的蓄电池组上。同时将相 同的泡沫塑料板与电阻丝和铜丝接触（过一会）。 和电阻丝接触的塑料泡沫板被烧熔切开，和铜丝接触的没有切开。这说明电阻丝产生的热 量多。就是说在电流相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。但是不能忽视了一个重要条 件：从实验时间考虑。 电阻丝和铜丝在同一个串联电路中，它们工作的时间相同。应
5、该说，在电流和通电时间相 同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。也可以说在电流相同的情况下，电阻越大，产生热 量的功率越大。电阻所以发热，是因为消耗了电能。 2.焦耳定律 通过刚才的实验我们知道通电后产生的热量和电阻、通过的电流、通电时间有关系。具体 的数量关系是怎么样的？物理学家焦耳在 1840 年就确定了他们的关系，也就是著名的焦耳定律。 引导学生写出电功率的表达式 ,利用欧姆定律 ，将二式中 U 消去，可以得 到 产生的热量也就是在通电时间内，电流对电阻做的功。 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，这就是著名的欧姆定律。 符号的意义及其单位
6、： 例题：一根 60 的电阻丝接在 36V 的电源上，在 5min 内共产生多少热量？ 教师引导学生 分析、演算、要求一名学生板演。 解：由题知： R=60 U=36V t=5min=300s(注意时间的单位是 s) 同学们在演算过程中，教师要提醒大家注意：代入计算的时候，要将电流的单位“A”一起 平方。 我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟电阻大小的关系。同学们现在能 不能回答本节开始时的问题？ 导线和用电器（电炉或电饭锅或电灯）中通过的电流相同，但是导线的电阻较小，而那些 电器的电阻较大，所以，那些电器发热，而导线几乎感觉不到热。 3.电热的利用和防止 生活中有些电热我们要利
7、用，有些电热我们是要防止的。关于电热的利用，同学们已经了 解了许多，比如电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉、电炉。 刚刚举出的都是利用电来加热的设备，都是常见的电热器。同学们知道了利用电热的好处， 但有些时候，有些地方的电热我们是不需要的，还要设法防止。 电视机使用过程中会发热，如果连续使用时间过长，还会烧坏电机。有些导体上的绝缘材 料会因温度过高，使绝缘材料迅速老化，甚至烧坏。电视机开的时间长了会发热.电视机后盖上 有许多孔，就是为了能通风散热。电脑中还装有风扇，也是为了散热，减少电热的危害。老师 用的投影仪上也装有小风扇，也是为了快点散热。农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段时 间后要休息一会
8、，等凉了再用，是为了防止电热可能造成的危害。 同学们对电热的危害及防止了解的还真不少。老师这儿有一份电器的说明书，请大家仔细 阅读，并分析说明其中的道理。 教师引导学生着重注意以下内容：将电器置于通风良好处；勿使电器淋雨或受潮，长期不 用的电器隔一段时间应该通电一次。 电器工作时，置于通风良好的地方，是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害。 电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，影响用电器的使用。长期不用的电器 隔一段时间要通电，是为了利用电热来驱潮，是电热的利用。 三、小结 本节课我们学习了如下知识 1.电流的热效应跟电阻大小的关系. 2.电热的利用及防止. 四、板书设计 1.电流的热效应跟电阻大小的关系 2.电热的利用和防止 （1）电热的利用 电热器：利用电来加热的设备. 发热体： 电热的优点： （2）防止电热的危害
