15.3 电热器电流的热效应

教学目标

【知识与能力】

1.知道电流的热效应。

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、公式及适用条件。

4.会对一些家庭电热器进行简单的计算。

【过程与方法】

培养观察能力、培养辩正地思考与分析问题的能力。

【情感态度价值观】

培养重视实验、尊重事实实事求是的科学态度。通过观察生活中常见的电热器及其构造，进行辩证唯物主义教育。

教学重难点

【教学重点】

电流的热效应、电热器的发热原理、焦耳定律和家庭电热器的简单计算。

【教学难点】

焦耳定律和家庭电热器的简单计算。

课前准备

电热器、学生电源、电阻、电流表、滑动变阻器、开关、投影片等。。

教学过程

一、新课引入

师：出示电取暖器并通电发热，让学生观察电阻丝是否发红了。提问：电流通过电取暖器，产生了什么效果？能量是如何转化的？

生：电流通过电取暖器产生热量了，电能转化为内能。

师：利用电流做功将电能转化为内能的装置叫电热器。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。

二、学习新课

(一)电热器

师：电热器是利用电流热效应工作的用电器。电热器工作时，几乎将电能全部转化为内能。电热器的主要结构是发热体，一般是由电阻率大，熔点高的合金丝构成。

提问：家庭常见的用电器中哪些是电热器？

生：举例回答

师：通过课件展示几种常见的电热器。虽然电热器的种类和用途不同，但它们的主要结构和这电取暖器是一样的，主要是由电阻率大，熔点高的合金丝构成的发热体。

简单说明电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，有的还可以方便地控制和调节温度。

(二)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。

利用滑动变阻器使电流减小，再观察两分钟内阻值较大瓶内温度计升高的示数，并记录在表格里。

实验要求：先用试触的方法将电流调小约0.3A左右，再记录阻值较大瓶中煤油初温，并迅速合上开关同时计时，两分钟后同时断开开关并记录末温和电流。

4.分析数据得出结论：

要求学生根据自己实验得出的数据先行分析得出结论。再视频展示几组学生的实验数据，引导学生得出结论。

显而易见：在电阻、电流大小相等时，通电时间越长，产生的热量越多。

生：总结电流通过导体产生的热量和电流、电阻、通电时间的定性关系。完成教材的填空。（三）焦耳定律

师：1840年英国物理学家焦耳通过大量的实验定量得出电流产生的热量和电流的平方成正比，和电阻成正比，和通电时间成正比的定量规律。给出焦耳定律内容、公式及单位。说明焦耳定律适用任何电路。简介焦耳生平和对物理学的贡献。

师：为什么电取暖器通电时电阻丝热得发红，而和其相连导线并不怎么发热？

生：交流，讨论回答。

师：总结学生的答案，并得出结论。

板书设计

15.3 电热器电流的热效应

一、电热

1.电热的利用：电热器

（1）原理（2）组成（3）优点

2.防止电热的危害

二、探究电热与电阻、电流大小及通电时间的关系

三、焦耳定律

教学反思

通过举实际例子让学生体会生活到物理，激发学生的兴趣，培养学生开放性思维。培养学生自学能力、培养学生实验操作能力、引导学生进一步掌握科学探究的基本环节，巩固加强控制变量法的运用。