电热器电流热效应

一、教学目的

(1)、能认识常见的电热器，知道电热器是利用电流做功将电能转化为内能的装置，知道电热器一般是由发热体构成的。

(2)、通过探究，知道电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，知道运用控制变量法和转化法探究影响电流通过导体产生的热量的因素。

(3)、知道焦耳定律内容、公式及单位。

(4)、结合本节教学，培养学生重视实验、事实求是的科学态度。

二、教学重点：

理解电热器的能量转化情况，探究电热和电阻、电流以及通电时间关系及焦耳定律。

三、教学难点：

电流产生的热量跟哪些因素有关的探究过程的设计。

教学过程：

新课引入

师：出示电取暖器并通电发热，问：你们观察到了什么现象？生：电阻丝发红并发热师：这一现象过程中产生了什么能？能量是如何转化的？生：内能、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。（板书课题）

学习新课

(一)、电热器

师：电热器利用电流做功将电能全部转化为内能的装置。电热器是利用电流热效应工作的用电器。电热器的主要结构是发热体，一般是有一定阻值的电阻丝构成的。

师：家庭常见的用电器中还有哪些是电热器？生：举例回答

过度语：电流的热效应是是普遍存在的，那么电流通过导体产生的热量的多少可能跟哪些因素有关呢？

(二)、探究影响电流热效应的因素

师：（通电的电阻丝会发热，与电阻丝连接的导线也会发热）。现在给电取暖器再通电发热，让学生感受通电的电阻丝和导线有何不同？调节电取暖器的旋钮，再让学生感受取暖器在高温、低温档工作时有何不同？

1.猜想：电流通过导体产生的热量的多少可能跟哪些因素有关。

2.设计实验：

师：要探究电流通过导体产生的热量的多少跟哪些因素有关，我们应知道通电导体产生的热量的多少？

师：请看我们所给的器材，能直接测出通电导体产生的热量吗？生：不能

师：那可以用什么方法显示出通电导体产生热量的多少？生：转换法

师：将如何显示通电导体产生热量的多少？生：温度计示数变化

师：物质有固态、液态和气态，哪一种状态物质更便于准确测量温度的变化？生：液态师：对液态有什么要求？生：质量相等

师：对盛液体的容器有什么要求？生：相同

师：要对以上猜想进行实验探究，应当采用什么研究方法？生：控制变量法

师：请根据控制变量法进行小组讨论制定出具体实验方案，并设计出实验电路图。

实验1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。

实验2探究在电阻和通电时间相同时，电流产生的热量和电流大小的关系。

实验3探究在电阻和电流相同时，电流产生的热量和通电时间的关系。

3.进行实验：

实验1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2探究在电阻和通电时间相同时，电流产生的热量和电流大小的关系。

保持通电时间相同，调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小，观测阻值较大瓶内温度计升高的变化，并记录在表格里。

实验3探究在电阻和电流相同时，电流产生的热量和通电时间的关系。

保持电流不变，延长通电时间，观测其中一根电阻丝所在液体温度的变化。

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。（见课件）

（三）、焦耳定律

师：由于实验条件的限制，我们仅能得出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。而早在1840年英国物理学家焦耳通过大量的实验就已经定量得出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规律。给出焦耳定律内容、公式及单位。

例题：当1A的电流通过某电热器时，1min产生的热量是120J，则电热器电阻丝的电阻是多少？

（四）电热与电功的关系

师：电热器能通过电流做功把电能几乎全部转化为内能，那么电功与电热之间有什么关系？生：Q = W（教师可以引导学生从理论上推导出焦耳定律）。

师：给电动机通电，电动机消耗的电能是否全部转化为内能呢？

生：电动机消耗的电能大部分转化为机械能，只有一小部分转化为内能。

师：W ＞Q

（五）减少电热的方法

师：在生活中我们利用电流的热效应（例如电热器）为我们服务，由于会造成一定危害，有时我们又要减少电热。引导学生阅读“生活、物理和社会”，请大家还能举出那些需要减少电热的例子。

生：交流，讨论回答。

师：总结学生的答案，并得出结论。

（六）巩固练习

1、取暖器在使用时,电阻丝迅速热的发红,而与其相连的输电线却不怎么热，下列解释正确的是（）

A、输电线中电流小于电阻丝中电流

B、输电线通电时间小于电阻丝的通电时间

C、输电线电阻小于电阻丝电阻

D、以上说法都正确

2、假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法中正确的是（）

A、白炽灯仍能发光

B、电动机仍能工作

C、电饭锅仍能煮饭

D、电熨斗仍能熨烫衣服

3、为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中

A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度．

(1)通过观察来判断电流产生的热量的多少；

(2)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中的目的是；

(3)绐图中的装置通电一段时间后，切断电源．B瓶中温度计的示数比A瓶中

温度计的示数大，则可得出结论是：；

(4)实验中要使煤油的温度升高得更快些，滑动变阻器的滑片应向_____滑动。

三、小结：

引导学生小结本节课所学内容，并提出课后思考题。

四、布置课后作业。

完成P14 WWW第1、2、3题

板书

一、电热器

二、焦耳定律

三、电热与电功的关系

四、减少电热的方法