初中物理 九年级 第十三章 电功和电功率 导学案 姓名:__________ 成绩等次:_____
1 四、电流的热效应
[导学目标]
知道什么是电流的热效应。知道焦耳定律、理解电流的热效应与哪些因素有关。知道电热的利用和防止。
[课堂导学]
一、电流的热效应 自学课本118---119页内容,完成:
1.电流通过导体时,导体会发热,这种现象叫做________________。
2.猜想：电流通过导体产生的热量可能与_________________________________________有关；
3.实验探究 自学课本119--120页内容，完成：
(1)选择两段阻值不同的电热丝,按右图甲的装置进
行实验,闭合开关后发现，甲图中A 瓶中的温度计示数上
升快些.已知R A >R B ,而A 、B 两瓶中通过电热丝的电流_____
通电时间______，这表明：电流产生的热量与导体的
______有关。
(2)取两段相同的电热丝,按图乙连接,移动滑动变阻器滑片的位置,使两电热丝通过不同的电流,观察两个电流表和两个温度计的示数,若通过电流大的瓶中的温度上升快,说明在通电相同的时间后，电流产生的热量与通过电热丝的_____有关。
(3)在电流不变的情况下，观察同一个煤油瓶，通电时间越长，温度计的示数上升越___,这表明,电流产生的热量与_________________。
二、焦耳定律 自学课本121页内容，完成：
研究表明：电流通过导体时产生的热量跟___________成正比,跟__________成正比,跟_________成正比.这个规律叫做焦耳定律。表达式为：____________
公式中各符号的意义及单位
Q --_____--_____ R --_____--_____ I --_____--_____ t --_____--_____
[课堂导练]
1.某导体的电阻是2欧姆，通过2A 的电流时，1分钟产生多少焦耳的热量？
__________________________________________________________________________________________
2.一只额定功率是450W 的电饭锅，在220V 的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量？
__________________________________________________________________________________________
3.右图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻
值分别为R 和2R 的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插
一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过
________________________反映出来的；采用这种连接方式的目的是
_________________________________________________________。
4.电流通过导体时电能要转化成热。这个现象叫做__________________。
各类电热器就是利用电流的_________来进行工作的，电热器工作时，将___能转化为___能。
5.关于电热的利用，下列说法中正确的是 ( )
A.电热对我们来说总是有利的
B.电热对我们来说总是不利的
C.电饭锅是利用电流热效应的原理制成的
D.电视机工作过程中没有产生电热。
[课堂检测]
A
《交变电流》导学案 荆州市北门中学 杨维平 班级：____________ 组别：____________ 组名：____________ 姓名：____________ 【学习目标】 ⒈知道正弦交流电的产生原理，知道中性面及其特点。 ⒉学会推导正弦交流电的瞬时值表达式，能计算正弦交流电的最大值。 【重点难点】 正弦交流电的产生原理分析及正弦交流电的瞬时值表达式推导。 【学法指导】 先运用《电磁感应》的知识定性分析课本中图5.1-3所示的四个画面，找到中性面，分析其特点和交流电的变化规律，再进一步推导正弦式交流电的瞬时值表达式和最大值计算式。 【知识链接】 电磁感应的相关知识 【学习过程】 知识点一：交变电流的产生 问题1：什么是交流？什么叫直流？通过发光二极管体验交流电电流的周期性变化。 （请大家理解课本中图5.1-3交流发电机的示意图，尝试解答以下问题） 问题2：矩形线框转动时，哪些边会产生电动势？ 问题3：为了便于分析，请你以AB 边为对象将这四个立体图改画成正对面观察的平面图，并标出速度方向和电流方向。 问题4：在线圈从甲位置到丙位置的过程中，AB 边中的电流向哪个方向流动？在线圈从丙位置到甲位置的过程中，AB 边中的电流向哪个方向流动？ 甲图乙图丙图丁图
问题5：当线圈转到什么位置时没有电流，线圈平面与磁场方向关系怎样？什么叫中性面？线圈平面在中性面的位置时，穿过线圈平面的磁通量有何特点？请总结中性面的特点。 问题6：当线圈转到什么位置时，线圈中的电流最大？此时穿过线圈的磁通量有何特点？ 问题7：将上述问题总结后填到下列表格中 特殊位置甲乙丙丁 磁感应强度B与 线圈面积S的关系 磁通量的大小 电流的方向 （字母表示） 感应电动势的大小 结论：当线圈在时感应电动势和电流为零，最大；在时感应电动势和电流最大，为0；线圈转动一周，感应电流方向改变次。 知识点二：交变电流的图像和变化规律 问题1：在图5.1-3中乙位置时，令磁感应强度为B， AB边长为L1，BC边长为L2，匀速转动的角速度为 ， 试求：此时线框切割磁感线产生的电动势的值 m E。（在 图中标出此时的电流方向） 问题2：若从甲位置开始计时，经过时间t，线圈平面与中性面间的夹角为，在图中标出这个角度。试求：此时线框中感应电动势e的表达式。A(B)D(C) 中性面
教学设计 课题：电流的热效应 一、教学设计思路 1．本节课体现了新课标理念 （1）本节课从一个简单的用“热得快”烧水的生活现象，通过引导学生回忆生活中用电器的发热现象，让学生体会电流的热效应，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课标理念。 （2）本节课设计成体现物理新课标理念的以学生为主体，经历科学探究的探究课，探究的课题是影响电流热效应的因素，其中特别注意引导学生通过实验事实，归纳、概括出影响电流热效应的因素，使学生得到创造、探索的训练。 2．本节课体现了高效型课堂教学理念——优化的教学设计 本节课重视问题情境的创设和思维动机的激发，通过引导学生主体积极参与教学，主动的探究和建构知识。传统的教学常把这节课上成实验验证焦耳定律的规律课，忽视了课题的方法教育功能（实验方法、控制变量法）和学生思维能力、探究能力的培养。因而我力图将本课题的教学转变成为师生共同参与的启发问题探究课，在实验中以实验为载体展开过程，以问题为线索将课堂教学组织起来，通过积极创设问题情境，力求使实验与思维有机结合，层层递进，使学生始终处于积极参与探究的状态之中，充分展现物理课教学的特点和魅力。 3．本节课培养了学生的创新意识和实践能力。 随着探究问题的提出，让学生分别观察比较：1、电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，电线的发热却觉察不出来。2、假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。并分析它们的电流、电压、电阻关系，作出合理的猜想：电流的热效应可能与电流的大小、电阻的大小及通电时间有关。接着让学生小组讨论设计实验、自主学习、相互合作交流，体会自然规律的探究历程。在教师的指导下，发现规律，及时总结，从而实现对新知识的建构。并通过多媒体展示，优化课堂教学，提高效果。
15.3电热器电流的热效应习题课学案 一．学什么二．怎样学学习目标： 1．知道电路具有热效应；2．会探究影响电流热效应的因素； 3．掌握焦耳定律的相关计算。 4.在电热器电路中(只有电阻的电路)，电能几乎全部转化为内能，即W Q （填“>”、“<”、“=”） 5.在其他电路中，如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能，即W Q（填“>”、“<”、“=”） (二)．例题精选 题型1：识别导体和绝缘体 例1：一根60Ω的电阻丝接在36v的电源上，在5分钟内共产生多少热量？分析与解答： 题型2：电阻的相关概念 例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？ 分析与解答： 三．学怎样？ 1.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量是（） A.电烙铁最多 B.电视机最多 C.电风扇最多 D.一样多 2．为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施中可行的〔〕A．并联一根阻值相等的电阻丝 B．串联一根阻值相等的电阻丝 C．使电热器两端的电压增加一倍 D．将电阻丝从中间剪成两段，然后将它们并联起来使用 3.小明家新买一规格为“800”W的电热水壶，他经过几次使用后发现：晚饭后烧开一壶水总比早晨烧开一壶水所用的时间长，。你认为主要原因（） A 晚间电热水壶两端电压低于早晨电热水壶两端电压 B 晚间大气压升高，水的涨点升高，需要的热量比早晨高 C 晚间环境温度比早晨温度偏低 D 晚间烧水的热量散失比早晨多 4.小明要用如图所示的实验器材探究电压一 定时，电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电 阻丝的长度、粗细都相同。 (1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路 连接完整。复习笔记，巩固总结 积极思考，专心听课，总结归类 精心钻研，自主完成
15.3电热器电流的热效应 一、学习目标 1 ?能通过实例，认识电流的热效应。 2?能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。3?会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 4 ?体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 二、复习提问 1. 电功的大小与哪些因素有关？如何计算？ 2 ?能说出一些用电器工作时能量的转化情况？ 电流在电路中做功，可以将电能转化为其它形式的能，如电动机、电灯发光、电视机工作……。当这些用电器工作一段时间后，我们触摸它们的有关部位，会有什么感觉？这是什么原因？ 三、进行新课 (一)电热器 投影：电饭锅、取暖器、油灯、电炉丝、电烙铁……这些用电器工作时有什么共同特点？ 电流的热效应：电流通过导体，将 ________ 能转化为 ____ 能，这种现象称为电流 的 _______ 。 (二)影响电流热效应的因素 导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？说明什么？ 探究：影响电流热效应的因素 (1)、提出问题 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？ (2)、猜想与假设 电流通过导体产生热量的多少与___________________________________ 有关。
你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？ （3）、设计实验 ①要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应控制_____________ 相同，不同。要保持电流相同，则应把电阻丝________________________ 连接。通过比较 来反映产生热量的多少。 ②要研究电流通过电阻产生热量与电流的关系，应控制___________________ 相同，不同。 ③要研究电流通过电阻产生热量与时间的关系，应控制___________________ 相同，不同。 （4）、进行实验 实验（一）研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系 1 ?通过比较_____________________ ，来反映电流通过电阻放出热量。 2 ?设计实验数据记录表格 分析实验数据，可以得出__________________________________________________ 实验（二）研究电流通过电阻产生热量与电流的关系 分析实验数据，可以得出_________________________________________________ 实验（三）研究电流通过电阻产生热量与时间的关系 有以上实验，可知通电时间越长，电流通过电阻产生热量 ___________ 。
吉林一中物理学科导学案(交流电) (交变电流) 【预习案】 1交变电流的产生 (1)中性面： (2) ________________________________________ 线圈处于中性面位置时，穿过线圈① _________________________________________ ，但____________ 。 (3)线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改 变_______ 。 2 ?交变电流的变化规律 设线圈平面从中性面开始转动，角速度是①。经过时间t，线圈转过的角度是31，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于3 t，如右图所示。设ab 边长为L i，be边长L2,磁感应强度为B,这时ab边产生的感应电动势多大？ 3.本节课主要学习了以下几个问题： 1. 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦 式交变电流。 2?从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为e=NB3 sin 3 t，感应电 动势的最大值为E=NB3。 3.中性面的特点：磁通量最大为①m，但e=0。 【练习案】 1. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是( )
A. t i时刻通过线圈的磁通量为零 B. 12时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C. t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D. 每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
2. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下 （ ） A .当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最小 B .当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最大 C .当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小 D .当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大 3. 已知交变电流的瞬时值的表达式是 i = 5sin50 n t （安）,从t = 0到第一次 出现最大值的时间是：（ ） A . 6.25 秒 B. 1/200 秒 C. 1/150 秒 D. 1/100 秒 4 .如图1示的正弦交流电流，其流瞬时值的表达式为 __________________________ ，已知时间t = 0.0025秒时交流电电流的值为 14.14 安。 6.图3为单匝线圈面积为S 在磁感强度为B 的匀强磁场中匀速转动，感应电动势 e =￡ nsin 3 t, 感应电流 i = l^sin 3 t （1）在题中将线圈的转速提高一倍其他条件不变则电动势的表达式为（ ） A . e =g nsin 3 t B. e = 2 ￡ nsin 31 （2）题中产生的最大感应电流为I n 要使感应电流的最大值变为21 n 可用的方法是 面说法正确的是 C . e = 2 ￡ ^sin2 31 D. e =￡ nsin2 31 5 . 图2 1 的交流电电 表达
高中物理-交变电流的特点导学案及周练 【学习目标】 1．知道交变电流与直流电的区别 2．知道交变电流的周期、频率与线圈转动的角速度的关系． 3．理解交变电流的有效值的定义及意义． 4．掌握正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系． 5．能解决有关计算有效值的问题． 重点：有效值和最大值 难点：有关计算有效值的问题 【自主预习】 一、两种电流的比较 1．定义： 和 随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流． 说明： 随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征．如图中 均为交变电流，而 就不是交变电流． 2．正弦式电流 （1）定义：随时间按 规律变化的电流叫做正弦式电流． 说明：①在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是正弦式电流，但并 非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流．②正弦式交变电流的图象是 曲线 二、、周期和频率 定义：周期（T ）是指交变电流完成一次 变化所需的时间，单位是秒． 周期越大，交变电流变化越 ，在一个周期内交变电流的方向变化 次． 频率（f ）是交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号是Hz ．频率越大交变电流变化越 f ＝T 1 （2）正弦式电流的周期和频率的决定因素是发电机转子转动的角速度ω． T ＝ωπ 2，f ＝T 1＝πω2 三、交变电流的最大值与有效值
1、最大值 1．定义：交变电流在一个周期内所能达到的 称为最大值或峰值，用符号U m 、I m 表示． 2．最大值所处位置：当线圈平面与磁感线 时，交流电动势或电流处于最大值． 3．大小：E m ＝ ，I m ＝R NBS R E ω=m ，U m ＝ ． 说明：电容器上所标明的电压为电压的 值，超过该值，电容器可能被击穿． 2、有效值 （1）．定义：交流的有效值是根据电流的 来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值．电压有效值的符号用U 表示，电流有效值符号用I 表示，电动势有效值符号用E 表示． （2）．正弦交变电流有效值和最大值之间关系是： E ＝2m E U ＝2m U I ＝2m I 说明：①在交变电路中交流电流表、交流电压表的示数为交流的 值． ②用电器的额定电压、额定电流均指交流的有效值，即交流功率计算：P ＝U ·I 中的I 、U 为 值． ③用电器铭牌上标的值为 值． ④叙述中没有特别加以说明的交流的值为 值． 四 【典型例题】 一、最值、周期、频率的考查 【例1】 有一个电子器件，当其两端电压高于100 V 时则导通，等于或低于100 V 时则不导通，若把这个电子器件接到100 V 、50 Hz 的交变电源上，这个电子器件将( ) A ．不导通
2018年九年级物理全册-第十六章-第四节-科学探究：电流的热效应教案-(新版)沪科版
第四节科学探究：电流的热效应 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道电流的热效应. 2.知道电流产生的热量跟通电时间、电流大小、电阻大小的定性关系. 3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用. 二、过程与方法 1.通过实验探究“电流产生的热量与哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力. 2.通过焦耳定律的教学培养学生解决一些简单问题的能力. 3.通过教学培养学生的科学研究方法(控制变量法、转换法等). 三、情感、态度与价值观
【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题： （1）比较它们有何不同？ （2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热. 【新课引入】 师电流产生的热量跟哪些因素有关呢？为什么正常情况下电线不会起火？而发生短路或
接入电路用电器总功率过大时会引起火灾呢？ 要弄清这些问题，下面我们就一起来学习第四节科学探究：电流的热效应. 【预习指导】 阅读课本P129-133文字内容和插图，把基本概念、规律、规定、公式等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示. 【交流展示】 1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正. 2.学生质疑，教师指导释疑. 【拓展探究】 电流的热效应 学生小组内部交流讨论，回答下列问题，教师指导订正. 师生产、生活中电热有哪些应用？哪些地
《电热器、电流的热效应》教学案 主备人：黄健 学习目标： 1．知道电热器在工作过程中的能量转化情况，知道电热器一般都是由电阻构成。 2．通过探究知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的表述.适用范围和计算公式。 3．知道用转换法表示电热大小的方法.途径，进一步加深对控制变量法的认识，进一步熟悉电表和滑动变阻器的使用方法。 学习重点： 1．会应用控制变量法设计探究影响电热大小的实验； 2．影响电热大小的因素；知道焦耳定律的公式并会计算电热。 学习难点： 用转换法设计反映电热大小的实验装置；有依据地猜想影响电热大小的因素。根据实验现象归纳结论。 学时安排：1学时 课前准备： 1．观察你家中的用电器，完成下列填空。 ⑴通电后能够发光的用电器有哪些？______________________________ ⑵通电后能够发出声音的用电器有哪些？_____________________________ ⑶通电后能够转动（或运动）的用电器有哪些？________________________ ⑷通电后能够发热的用电器有哪些？_______________________________ 进一步思考： ⑴什么叫电流的热效应？电流热效应产生的原因是什么？ 电流通过导体时，导体会_______，这种现象叫做电流的热效应，或电流通过导体时，将电能___________转化为内能的现象叫做电流的热效应。 ⑵什么叫电热器？ ____________利用电流______效应工作的装置称为电热器。 ⑶通电后不发热的用电器有哪些？_________________________________ 2．仔细观察电热水壶的工作过程，回答下列问题。 ⑴电热水壶在工作时将______能转化为内能，从_____________可以粗略的反映电流产生热量的多少。 ⑵同一个电热水壶，通电相同的时间，什么情况下电流能产生更多的热量？ ___________________________________ ⑶不同的电热水壶，通电相同的时间，什么情况下电流能产生更多的热量？ ___________________________________ ⑷你猜想，电流产生热量的多少可能与哪些因素有关？ ___________________________________ 课堂学习： 1.学习“电热器”的相关知识 ⑴小组内部交流“课前准备”第1题的完成情况，相互补充完善答案。 ⑵推举小组全班展示本组答案。 ⑶师生总结电流热效应.电热器的定义。 ⑷引申：热效应的定义中“电能直接转化为内能”能否说出“全部转化为内能”？为什么？
交变电流复习导学案 学习目标: 1、通过自主复习让学生进一步提升、整合交变电流的产生与描述物理量以及变压器工作、电能输送原理等基本知识的理解。 2、通过对交流电产生和表征物理量的应用以及远距离输电等实际问题的处理,进一步掌握该类问题的处理思路和方法。 3、体会交变电流在现实生活中的作用。 教学过程： 【用框图画出本章的主体知识结构进行知识的自我梳理】 【能力提升点一：交变电流的产生与描述物理量】 知识整合 1、交变电流的产生与规律 （1）交变电流的定义：和都随时间做的电流叫做交变电流． 正弦交变电流是电压和电流随时间做变化的交流电． （2）产生正弦交变电流的条件：线圈绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生．正弦交变电流电动势瞬时表达 式． （3）中性面的定义以及规律：当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，磁通量的变化率为0，线圈中没有感应电流，但是磁通量最大，这样的位置叫做．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改 变． 自我测试1、一矩形线圈绕垂直于磁场的轴线 匀速转动而形成了如图所示的电动势随时间变化的图 像，由图象可知以下说法正确的是（） A、2s时线圈所处的位置是中性面 B、1s时穿过线圈的磁通量最大 C、1s时穿过线圈的磁通量的变化率最大 D、形成的交变电流的电动势的瞬时表达式为e =4sin(100t)V 知识整合2、交变电流的描述物理量 （1）周期是交变电流完成一次周期性变化所用的时间，通常用字母T表示，单位是，周期T和频率f的关系为。 (2)交变电流的有效值是让交流与恒定电流分别通过大小的电阻，如果在交流的一个内产生的热量相等，就把这一恒定电流的电压U
《电流的热效应》 教师：毕有才 班级：211班 教学目标： 1、知道电流的热效应； 2、能在试验的基础上总结出焦耳定律的内容； 3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用； 4、知道一般电热器的工作原理及其应用。 教学重点： 焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。 教学难点： 用试验的方法探究焦耳定律。 教学过程： （一）创设情景，引入新课 演示：用“热得快”烧水，不一会儿水就烧开了。 提出问题：是“谁”给了水“热”？ 学生思考并回答：“电流”。 提出问题：第一节中电动机提升重物是将电能转化什么能？用“热得快”烧水，是电能转化为什么能？ 通过类比第一节电动机做功是将电能转化为机械能，学生会得出用“热得快”烧水是电能转化为内能。 教师引导：同学们生活中你一定见过用电器的发热现象，请列举例子。 学生举出生活中电能变成内能的例子。 提出问题：电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 学生回答：可能导线和灯泡的电阻不同 提出问题：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这是为什么呢？ 学生回答：可能是通过导线的电流较大的原因。 提出问题：点亮的灯泡过一会儿烫手，说明了什么？ 学生回答：可能是时间变长的原因。 教师直接提出问题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？ 学生通过上述问题的分析，进而猜想到与电阻、电流、通电时间有关。 （二）制定计划
提出问题：怎样判断产生电热的多少？由用“热得快”烧水的实验得到了什么启示？ 学生讨论得出：可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。 提出问题：要想比较不同的电热使液体温度升高的不同，液体应该做怎样的限定？ 学生得出用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。 引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。提示：要研究导体产生电流的多少与电阻的关系，应控制哪些物理量不变？打算选择哪些器材？画出你的实验电路图。 学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流，画出电路图，并设计实验记录表格。 让学生仿照上面的方法，设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。 教师引导学生归纳实验步骤及注意事项。 （三）实验探究 教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。（同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少？） 学生观察并将实验数据记录在表格中。 （四）分析与结论 学生分析讨论实验记录，得出：导体的电阻越大，通过的电流越大，通电时间越大，电流的热效应就越显著。进而猜想：电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。） 教学反思： 本节课体现了物理知识“从生活中来，到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--结论的过程，得到知识，理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究，教师要引导；另一方面要避免直接告诉学生“应该这样”，学生遇到问题时，教师可在思考方向上给以启发、点拨，最后还是要学生自己去思考、实践。 在实施课堂教学后，多数学生反映对推导公式不太理解，特别是与电功的计算公式混淆，在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处，让学生认识到两者的计算公式是存在区别的。
第四节科学探究：电流的热效应 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道电流的热效应. 2.知道电流产生的热量跟通电时间、电流大小、电阻大小的定性关系. 3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用. 二、过程与方法 1.通过实验探究“电流产生的热量与哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力. 2.通过焦耳定律的教学培养学生解决一些简单问题的能力. 3.通过教学培养学生的科学研究方法(控制变量法、转换法等). 三、情感、态度与价值观 1.通过经历科学探究过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要作用. 2.通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念. 3.通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心. 【教学重点】 1.实验探究电流产生的热量与哪些因素有关. 2.应用焦耳定律解决一些简单问题. 【教学难点】 1.组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确的结论. 2.对焦耳定律内容、公式的理解. 【教具准备】学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、煤油、多媒体课件等. 【教学课时】1.5课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题： （1）比较它们有何不同？ （2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
（3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热. 【新课引入】 师电流产生的热量跟哪些因素有关呢？为什么正常情况下电线不会起火？而发生短路或接入电路用电器总功率过大时会引起火灾呢？要弄清这些问题，下面我们就一起来学习第四节科学探究：电流的热效应. 【预习指导】 阅读课本P129-133文字内容和插图，把基本概念、规律、规定、公式等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示. 【交流展示】 1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正. 2.学生质疑，教师指导释疑. 【拓展探究】 电流的热效应 学生小组内部交流讨论，回答下列问题，教师指导订正. 师生产、生活中电热有哪些应用？哪些地方需防止电热？ 生：工厂利用电热炼钢，家庭用电热烧水、做饭、取暖，如电水壶、电饭煲，电取暖器都是利用电热的设备.电线、电视机、电脑等要防止电热危害. 师什么是电流的热效应？列举利用电流热效应的用电器. 生：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫电流的热效应,如电灯、电饭煲、电取暖器等. 师电流产生的热量的多少与哪些因素有关呢？教师引导学生猜想发言： 生1：可能跟通电时间有关，因为通电时间越长，电水壶中产生的热越多. 生2：可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热； 生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾. 教师点评后，引导学生设计实验，采用控制变量法和转换法. (一)研究电流产生的热量与通电时间是否有关. 1.电路图：
§15.3电热器电流的热效应（1） 【学习目标】 1．认识电流的热效应； 2．知道一般电热器的发热原理, 能举出利用和防止电热的实例； 3．理解焦耳定律、公式并能应用解决一些简单问题； 【学习过程】 1．回忆我们是如何探究影响电流做功因素的？根据什么现象来判断电流做功的大小？2．电功的公式w= ，推导式有、。 活动１：观察电热器 1、电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能的现象称为，主要利用电流热效应工作的装置成为。 2、电热器的主要组成部分_______ 3、举例家庭中常见的电热器:__________、________ 活动2：电流通过电热器所产生的热量的多少和哪些因素有关？ 1．实验方法： 2．实验过程中需要解决的几个问题： （1）如何反映出通电导体产生热量的多少？ （2）如何研究电热的多少与导体电阻的关系？ （3）如何研究电热的多少与导体中电流的关系？ 3．根据以上分析，需要选择哪些实验器材？ 画出设计的实验电路图。
4、进行探究： （1）我们看到：两瓶中温度计上升的示数△t1 △t2，此时1、2两锥形瓶中的两根电阻丝，它们之 间相同的物理量是，不同的物理量 是。 这说明： （2）．我们看到：电流增大后，相同时间内2锥形瓶中温度计上升的示数△t2′△t2，此时2锥形瓶中的电阻丝，前后两次实验中相同的物理量是。不同的物理量是 这说明： （3）实验中，若通电时间越长，瓶中煤油温度上升得将会。 这说明： 归纳结论 电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的、通过导体的以及 通电时间有关。导体的越大、通过导体的越大、通电时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。 1840年英国物理学家焦耳通过大量的实验研究，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们把这个规律叫做焦耳定律 焦耳定律表达式： 活动3：讨论电热的应用及防护。 【典型例题】 【例1】现在你能回答下列问题了吗？ 假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这是为什么？
第6节电流的热效应 班级：姓名：学号： 一、明确目标，自主学习 1．学习目标 1.在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的基础上引出焦耳定律； 2.能通过实验研究导体通电时发热的规律，在实验中接受实验方法的指导：控制变量的方法、比较的方法。 2. 预习内容：可以按知识体系设置，最好分层设置 1、阅读教材p.19前几段，完成问题思考中的第1、2题。 2、阅读教材P19《研究导体通电时发热的规律》的实验部分，完成问题思考中的第2、 3、 二、合作释疑，互相研讨 1、白炽灯泡通电以后，一会儿就热得烫手，电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，这说明电流通过导体后会发热，使导体的温度升高，内能增加，那么，增加的内能从何而来？这种现象叫什么？ 2、根据我们使用电器的经验，很容易想到，发热的多少与通电时间有关：通电时间越长，发热越多。试猜想：导体通电时发热的多少与还与哪些因素有关？可能有什么关系？ 3、①该实验使用什么仪器或方法来比较两个导体（A和B）发热量的多少？ ②为了研究发热量与导体电阻的关系，必须保证其他因素相同（这叫做控制变量法），我们采用什么方法使两个电阻的电流相等、通电时间相等？ ③类似的，为了研究发热量与电流大小的关系，采用了什么方法？ 合作探究 1、分组实验：研究导体通电时发热的规律 （1）实验目的_______________________________________________________。 （2）实验装置如左图所示，请在右边方框中画出实验电路图。
（3）实验步骤： （4）实验数据记录： （5）实验结论：_____________________________________________________________。 三、精心点拨，启发引导 焦耳定律 ①焦耳定律的内容：__________________________________ _____。 ②用_______表示热量，用_______表示电流，用_______表示时间，用_______表示导体的电阻。则焦耳定律的表达式是_____________________。 ③上式各物理量的单位分别是：__________________________________________。 ④使用电炉时，发现电炉丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线并不怎么热，为什么？ 3、试列举你家中有哪些电热器？它们使用多高的电压？它们的功率大约是多少？ 4、认识热功率。 ①定义：_______________________________________________________________。 ②用P表示热功率，则定义式：________________。P的单位是____________。 ③将Q=I2Rt代入定义式，得出热功率的另一个表达式______________。 ④物理意义：_______________________________________________________。 5、①各种电热器和电动机、电视机等非电热器上都有铭牌，上面标明的额定功率是否等于热功率？ ②白炽灯是谁发明的？它的发光原理是什么？它的发光效率高么？为了节约用电，你有什么建议？
交变电流导学案 教学目标： 1．会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念 2．分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力。 3．知道交变电流的变化规律即表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理意义。 教学重点： 交变电流的产生及表达式的推导 教学难点： 交变电流的产生及推导 学生自主学习： 1．交变电流的产生和变化规律 ________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流 ________不随时间变化的电流称为直流。 大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流 2．中性面：_______________________________ 磁通量______ ，磁通量的变化量______ 磁通量的变化率______特点 感应电动势 e＝________，_______感应电流 感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次 3.正弦式电流的产生和变化规律 （1）产生 考虑下面几个问题： 1.图中在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动 2.在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动 3.线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大 4.大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经负载流向F的电流为正，反之为负。在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。
（2）变化规律 根据图回答下面几个问题： ①线圈与中性面的夹角是多少 ②ab 边速度多大 ③ab 边速度方向与磁场方向夹角多大 ④ab 边产生感应电动势多大 ⑤线圈中感应电动势多大 （1） 函数形式：N 匝面积为S 的线圈绕垂直磁场平行线圈平面的轴以角速度ω转动， 从中性面开始计时，则电压t NBS e ωωsin =，（m ε=ωNBS ） t e m ωεsin =， 电流t I t R R e i m m ωωεsin sin === 电压u=IR=I m Rsin wt 从与中性垂直位置开始计时：（ 写出对应的表达式） （2）图象： 正弦式图像： 锯齿形扫描电压波形： 矩形脉冲波形： 例1 矩形线圈abcd 的边长ab=cd =40cm,bc =da =30cm,共有200匝，以300r/min 的转速在磁感强度为的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴 OO ′匀速转动,在t =0时刻处于图所示位置.此线圈产生的感应电动势最大值E m = Ｖ，有效值为E ＝____Ｖ，再转过 °出现第一次中性面。 例2 如图所示的100匝矩形线框绕OO ′轴匀速转动，转速为120r/min 。ab=cd=0.2m ，ad=bc=0.1m ，磁感应强度B ＝1T ，试求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少（2）感应电动势的瞬时表达式； 课后巩固练习 O ′ O c d b a B
1.6《电流的热效应》教案 一、教学设计思路 首先利用给金属丝通电发热现象导入课题，让学生体验到原来不仅仅家用电热器会发热，激发学生的探究欲望，再利用多媒体视频和丰富的图片去引导学生学习电热现象，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课标理念。教学中以学生为主体，让学生自己设计实验,进行探究. 根据认知心理学和建构主义学习理论的观点，在物理课程和现实生活的情境中，教师要尽可能的创造条件让学生自己去发现问题，动手设计实验进行探究，在做中学，在体验、理解和应用的过程中，培养学生的创新能力和实践能力。因此通过精心设计探究实验，让教师在课堂上做好学生学习的引导者、促进者，一切从学生的实际出发。 二、教学目标： （一）知识与技能 1．学生能认识电流的热效应，识别生活中的电热器。 2．学生通过学习，知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。 3．学生通过交流、反馈，了解电流热效应的应用以及控制电流热效应带来的危害。 （二）过程与方法 1、学生经历探究的过程，发现相关的物理规律。 2、学生通过交流、设计、分析培养学生利用物理方法解决实际问题的能力。（三）情感·态度·价值观 1、通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值；
2、通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。 三、教学重难点： 重点:通过实验探究电流热效应跟电流和电阻大小的关系。 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。 四、教学资源： 教师用：多媒体课件、焦耳定律演示器、电源、一段电阻丝等。 学生用：焦耳定律演示器、学案、课本。
1.6电流的热效应 学习目标： 1.知道电流的热效应跟哪些因素有关． 2.学会用焦耳定律解决一些实际问题． 3.知道生活中应用焦耳定律的例子． 4.掌握节约电能的一些方法. 重点：知道电流的热效应跟哪些因素有关 难点：学会用焦耳定律解决一些实际问题 进行新课： 知识点1：电阻与电流的热效应 基础初探 填空： 1．焦耳定律 (1)电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比． (2)公式：Q＝I2Rt. (3)单位：焦耳，符号：J. 2．热功率：把电热器单位时间内消耗的电能叫做热功率． P＝Q t ＝I2R，单位：瓦，符号：W. 3．额定功率是指用电器正常工作时的功率，这时加在用电器两端的电压叫额定电压，通过用电器的电流叫额定电流． 4．能量转化 (1)电流通过电动机时，电能主要转化成机械能，只有一部分转化成内能，这时电功率大于热功率． (2)电流通过白炽灯泡时，电能全部转化成内能，这时电功率等于热功率． 判断; 1．电流通过导体时产生热量叫电流的热效应．(√) 2．电热器的电阻越大，热功率一定越大．(×) 3．电流通过电风扇时，电能全部转化为机械能．(×) 思考题： 1．电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关？ 【提示】电流通过电阻时产生的热量与电流的大小、电阻的大小及通电时间有关．2．安装在电路中的保险丝是根据什么原理设计的？它的作用是什么？ 【提示】保险丝是根据电流的热效应制成的，当电路中电流过大时，因发热太多而熔化，从而使电路断开． 1．电热的探究 (1)思路：控制变量法． (2)可能因素：电流、电阻、通电时间． (3)方法 ①电流、通电时间相同，探究电热与不同电阻的关系． ②电阻、时间相同，通入不同的电流，探究电热与电流的关系． ③电流、电阻相同，通电时间不同，探究电热与通电时间的关系． 2．对焦耳定律的理解 (1)焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的，不能认为是用电学公式推导出来的，它适用于所有电路中的发热计算． (2)焦耳定律公式的理解：在电流和电阻相同时，热量与时间成正比；在电阻和时间相同时热量与电流的平方成正比；在电流和时间相同时热量与电阻成正比．如串联的
学习内容 学习 指导即时感悟 学习目标： 1.会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念 2.分析线圈转动1周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。 学习重点： 1.理解交变电流、直流的概念 2.知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。 学习难点： 观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念 【回顾﹒预习】 1.交变电流 (1)定义：__________都随时间做周期性变化的电流. (2)产生：在匀强磁场中,绕__________的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦交变电流. (3)中性面：线圈平面垂直于磁感线时,线圈中的感应电流为零,这一位置叫中性面.线圈平面经过中性面时,电流方向就__________.线圈绕轴转一周经过中性面__________次,因此感应电流方向改变两次.2.交变电流的变化规律 函数形式：N 匝、面积为S 的线圈以角速度ω转动,从中性面开始计时,则e=__________.用E m 表示峰值NBS ω,则e=__________.电流i=__________=I m sin ωt.若线圈从磁感线与线圈平面平行的位置开始 计时,上面表达式变为： e=__________,i=__________.3.交变电流的图象 (1)物理意义：描述交变电流(电动势e 、电流i 、电压u)随时间t(或角度ωt)变化的规律.(2)常见图象：如右图所示. 【自主﹒合作﹒探究】 探究一、 一、交变电流 自我完成，回顾知识。 了解新知
第十三章电功和电功率 第四节电流的热效应 一、知识与技能 1.知道电流的热效应。 2.通过探究，知道电热与哪些因素有关，知道运用控制变量法和转化法探究影响电热的因素。 3.知道焦耳定律内容、公式及适用范围。 二、过程与方法 通过实验培养学生的观察能力。 三、情感、态度与价值观 结合本节教学，培养学生重视实验、事实求是的科学态度。 理解电流热效应，探究电热和电阻、电流以及通电时间关系，焦耳定律。 如何比较电流产生的热量多少；根据实验数据分析得出电流产生的热量和电流、电阻以及通电时间的定性关系。 多媒体（课件）、白纸灯泡、电热水壶、电烤箱图片。 师：出示白纸灯泡、电热水壶、电烤箱图片，让学回忆并思考，把手靠近发光的白炽灯泡，会感到灯泡发热；给热水壶通电可以将其中的凉水加热；给电烤箱通电可以将其中的面包烤熟；那么这些能量从哪里来的呢？ 生：电流通过用电器产生热量了，电能转化为内能。 师：电流通过导体发热的现象叫作电流的热效应。引出本节课的课题。 思考
（1）白炽灯的灯丝热得发光，而与之相连的导线却几乎不发热。电流通过导体时产生热量的多少与电阻有关系吗？有什么关系？ （2）刚刚发光的灯泡并不热，而过一会儿就会烫手。灯丝产生热量的多少与发光时间有关系吗？有什么关系？ （3）通电导体产生热量的多少与通过它的电流有关系吗？有什么关系？ 让我们一起来探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。 (一)探究电热与电阻、电流大小及通电时间的关系 1.猜想：电流通过导体产生的热量的多少会和哪些因素有关。 请同学进一步体验电取暖器的使用情况进而猜想电流通过导体产生的热量的多少会和哪些因素有关。 引导学生分别以电阻丝发热而电线不怎么发热的现象和高温、低温档工作时、通电时间不同时电阻丝发热程度不同的现象引导学生提出猜想：电热和电流、电阻、通电时间有关。 2.设计实验验证猜想： 师：要对以上猜想进行实验探究，我们该如何设计实验？ 生：讨论，交流。 师：请学生回答，并引导学生根据控制变量法得出具体实验方案，并画出实验电路图。 问：如何比较不同导体产生电热的多少呢？ 生：用手摸，或用温度计直接测量等方法。 师：引导学生通过转化法比较受热煤油温度升高的多少判断电热的多少。 3.进行实验： 实验一：探究在电流和通电时间相同时，电流产生热量和电阻的关系。 将阻值不等的两个电阻丝分别放在盛有等质量煤油的锥形瓶里，并插入温度计，串联起来接入电路中。合上开关，观察在两分钟内两支温度计示数升高的情况，并将实验得出的数据填在已发的表格里。 实验要求：电路连接好，将滑片放在阻值最小端，观察并记录初温。然后再看屏幕上的时钟同时合上开关计时，两分钟后断开开关，并记录末温和电流。 实验二：探究在电阻、通电时间相同时电流产生的热量和电流大小的关系。