电热器电流的热效应

苏科版九年级物理下册第十五章三、电热器电流的热效应教学设计一、教学内容：本节课的教学内容来自于苏科版九年级物理下册第十五章第三节，主要包括电热器的工作原理、电流的热效应以及电热器的应用。

具体内容包括：1. 电热器的工作原理：电热器是利用电流的热效应将电能转化为热能的装置，其工作原理主要包括电阻发热、电流发热和热传导三个过程。

2. 电流的热效应：电流通过导体时，会产生热量，这种现象称为电流的热效应。

电流的热效应主要包括电阻发热和焦耳定律两个方面。

3. 电热器的应用：电热器在日常生活和工业生产中有广泛的应用，如电热水器、电饭锅、电烙铁等。

二、教学目标：1. 理解电热器的工作原理，掌握电流的热效应及其应用。

2. 能够运用电流的热效应解释一些日常生活中的现象。

3. 通过学习电流的热效应，提高学生的科学素养，激发学生对物理学的兴趣。

三、教学难点与重点：重点：电热器的工作原理，电流的热效应及其应用。

难点：焦耳定律的理解和应用。

四、教具与学具准备：教具：电热器模型、电流表、电压表、电阻器等。

学具：笔记本、笔、计算器等。

五、教学过程：1. 实践情景引入：展示电热水壶加热水的现象，引导学生思考电热水壶是如何加热水的原因。

2. 电热器的工作原理：讲解电热器的工作原理，包括电阻发热、电流发热和热传导三个过程。

3. 电流的热效应：介绍电流的热效应，讲解电阻发热和焦耳定律的概念。

4. 电热器的应用：分析电热器在日常生活和工业生产中的应用，如电热水器、电饭锅等。

5. 例题讲解：利用电流的热效应解释电饭锅加热饭的现象。

6. 随堂练习：让学生计算通过一个电阻器的电流和电阻，求解电阻器产生的热量。

7. 板书设计：电热器的工作原理：电阻发热、电流发热、热传导。

电流的热效应：电阻发热、焦耳定律。

电热器的应用：电热水器、电饭锅等。

8. 作业设计：题目1：电热水壶的电阻为40Ω，电压为220V，电流为多少？题目2：电热水壶加热1升水，将水从20℃加热到100℃，需要消耗多少电能？答案：题目1：电流 = 电压 / 电阻= 220V / 40Ω = 5.5A题目2：电能 = 电阻× 电流² × 时间= 40Ω × (5.5A)² × 1小时 = 1225J六、课后反思及拓展延伸：本节课通过讲解电热器的工作原理、电流的热效应以及电热器的应用，使学生了解了电热器的基本知识，提高了学生的科学素养。

15.3 电热器电流的热效应（第2课时）（考点解读）（原卷版）4、焦耳定律（1）内容：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，跟通电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他；5、焦耳定律的应用（1）纯电阻电路：纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略；电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路；基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路。

（3）电热器的“双挡”问题：当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大；②“双挡”的控制开关a短路式两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示；当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡；b单刀双掷式主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示；当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。

※注意：电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。

6、电功与热量的综合计算（1）电能与电热的关系：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q=W），这时以下公式均成立；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。

求Q时只能用Q=I2Rt。

（2）串并联电路电功特点：①在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；②串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即；③并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即（各支路通电时间都相同）（3）电热的综合计算：①水吸收的热量的计算：Q=cmΔt。

焦耳定律电热器【知识点1】电流的热效应1. 电流的热效应（1）概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高的现象。

（现实生活中一定存在）（2）实质：电能→内能。

2. 焦耳定律（1）内容：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。

（2）公式： （3）影响因素a. 当电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。

b. 当电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。

c. 当电流与电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。

（4）实验【运用控制变量法、转换法】【典例】例1 焦耳定律实验在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中（如图所示），两个密闭的透明容器中装有等量的空气。

（1）图甲中，两根电阻丝串联的原因是保证 电流和通电时间相同 ，U 形管中液面高度的变化反映了 电阻丝产生的热量的多少；通电10s ，观察到图中两个U 形管中液面高度的变化不相同，这说明：电流产生的热量与 电阻大小有关。

t2R I Q（2）图乙中，通电20s，电阻丝a、b产生的热量之比Qa：Qb=4：1 。

（3）在图乙的实验中，若电阻丝c发生了断路，那么与断路前相比，电阻丝b的功率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）图甲的实验结论能够解释“电炉子工作时，电炉丝热得发红，而与其相连导线却几乎不发热”的现象。

例2 焦耳定律应用一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量为Q．使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R．现将剩下的这段电热丝接入电路，则（）CA．若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QB．若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2tC．若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QD．若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U例3 证明证明：若将R1与R2并联后接在电压为U的电源上，在时间t内电流通过R1产生的热量为Q1，通过R2产生的热量为Q2，若将R1与R2串联，则t时间内两个电阻产生的总热量Q= 。

专项十五电功和电热3 电热器电流的热效应第1讲焦耳定律【知识梳理】1．电流的热效应：电流通过导体时转化为，这种现象叫做电流的热效应。

2．焦耳定律：电流通过导体产生的，与正比，与导体的成正比，与通电成正比。

3．焦耳定律公式：。

式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。

4．当电流通过导体做的(电功)全部用来产生(电热)，则有，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。

【易混淆点】一、电流的热效应1．电流的热效应：导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。

2．两类用电器：①纯电阻用电器：电流通过时将电能全部转化为内能的用电器。

如电饭煲、电炉、电熨斗、电烙铁、电取暖器、电热水器等单纯用来发热的用电器。

②非纯电阻用电器：电流通过时只有部分电能转化为内能的用电器。

如电风扇、电动机、电脑、电视机等，这类用电器除部分电能转化为内能外，大部分电能会转化成其他形式的能。

二、影响电流产生热量的因素1．实验方法：控制变量法和转换法。

2．结论①在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。

②在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。

③在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。

知识点一：电流热效应【典例分析】1.下列措施中，属于利用电流热效应的是()A．电视机的后盖有很多孔B．电饭锅的发热板装在底部C．与空调器相连的导线很粗D．电脑的主机中安装微型风扇【真题操练】2.(2020·宿迁)图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是()A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显；B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系；C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少；D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可知识点二：探究电流热效应的因素【典例分析】3.如图是探究“电流通过导体时产生的热跟什么因素”有关的实验装置，两个透明的容器中密封着等质量的空气。

铁佛中学活页教案授课教师李中权授课日期课型新授课班级三（4）、（5）、（6）课题第三节电热器电流的热效应教学目标知识技能:1、知道电热器是利用电流做功将电能转化为内能的装置，知道电热器一般都是由电阻构成的。

2、知道焦耳定律的表述、适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算。

3、知道利用电热器和防止电热的场合和方法。

过程与方法:1、通过探究，知道电热器产生热量的多少与电热器自身的电阻、通过它的电流以及通电时间有关。

2、在实验过程中，渗透物理研究方法：探究法、观察法、讨论法，培养学生的观察分析能力和概括能力。

情感态度价值观:1、在学习的过程中，渗透辩证唯物主义的思想。

2、通过对电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的，激发学生学习物理、热爱科学的兴趣。

教学重点1、知道电热器是利用电流做功将电能转化为内能的装置。

2、通过实验探究电流热效应跟电流大小、电阻大小和通电时间的关系，理解焦耳定律。

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。

教学突破通过图片展示理解生活中电热器的工作原理；通过实验探究和数学推导理解焦耳定律。

集体备课个人修改教学过程一、创设情景、导新课讲述：同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电能变成热能的例子。

通过对电能的学习，大家已经了解电流通过用电器时，用电器会发热，这就叫电流的热效应。

提问：在前面测小灯泡的电功率的实验中，同学们曾有意识地去触摸过小灯泡，有什么感觉？触摸导线时，与触摸小灯泡时感觉一样吗？——小灯泡很热，导线却不热。

——在家里摸过做饭的电饭锅，饭都熟了，导线也没有感觉到热。

提问：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？理由是什么？二、预习设计、成果展示三、小组合作、师生探究1、电热器3、观察下列用电器，回答问题。

热得快电炉电熨斗电热水壶电热毯电饭煲思考并回答：（1）这些用电器的共同点是：内部具有电热丝。

他们都是利用电流做功，将转化为的装置，这类装置统称为。

《电热器电流的热效应》教学设计教学目标识与技能：1．知道电流的热效应2．理解焦耳定律的内容、公式及其应用3．知道电热器的原理及构造过程与方法：要求学生能从感知事物提出问题自己设计动手动脑探究科学规律体会科学研究的方法，学会科学探究知识迁移的方法，培养学生的科学研究能力情感、态度与价值观：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辨证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习教学重点与难点：如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力教法与学法：实验、探究启发式综合教学法教学过程：（一）引入新课同学们有没有在家偷看电视的经历，现在情景再现：你真看的高兴，突然听到你老妈上楼的脚步声，你迅速关掉电视，坐回书桌拿起书，整个动作用时3秒，自以为是演技高手。

但是行走江湖多年的老妈只用手轻轻摸了一下电视，瞬间就变得杀气腾腾。

你痛苦的呐喊：为何它要发热？不发热难道不行吗？有个声音在你耳边铿锵有力的响起：那是绝不可能的！是谁在说话？这个人名叫焦耳。

（有趣而贴近学生的引出使学生迅速对本节课提起兴致）今天我们学习的这节课与这个人有很大的关系。

（二）新授焦耳发现电流经过所有的导体时都会有发热的现象，把这种现象叫做电流的热效应。

（板书：1.电流的热效应的概念）你在生活中发现了哪些现象是电流的热效应呢？学生举例如：手机发热、充电器发热、灯管发热、电烤箱发热、电冰箱外壳发热等。

（学生举生活中的例子，进一步加深对电流的热效应的认识）在同学们举的这么多的例子中，有哪些电热可以为我们所用，哪些我们要防止它带来危害呢？引出电热器的概念------利用电流的热效应工作的元器件。

（板书：2.电热器的概念）不同的电热器的热效应不同，据此，同学们可以提出怎样的问题？影响电热的因素是什么呢？焦耳当时也提出了和你一样的问题，接下来他会怎么做呢-----实验！实验是发现真理的有效途径。

九年级物理苏科版下册《15.3 电热器电流的热效应》教学设计一、教学目标1．知识与技能：（1）知道电流的热效应。

（2）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）了解生产和生活中如何利用电流的热效应来为人类服务，了解电流热效应带来的危害及防止的措施。

（4）理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用。

2．过程与方法：（1）通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”培养学生设计记录表格、进行实验收集数据、分析数据得出结论等科学探究能力。

（2）通过实验探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”，进一步学习控制变量法的科学研究方法，体会替代的研究思想。

（3）通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力。

（4）通过学习电流热效应的应用实例和危害的防止措施，培养学生将所学知识应用于实际的能力。

3．情感态度与价值观：（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。

（3）通过了解物理学家焦耳的事迹，培养学生不懈追求的科研创新精神，激发学生热爱科学的情感。

二、课时安排2课时三、教学重点根据课程标准和教材要求，本课重点有：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。

四、教学难点焦耳定律和家庭电热器的简单计算五、教学过程（一）导入新课实验激趣：发光一段时间后的灯泡，用手触摸灯泡；使用一段时间后的电风扇，摸触电动机部分，都有什么感觉?提出问题：为什么?师：电流通过电阻产生热量了，电能转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）讲授新课（1）电热器电流热效应师生交流：1．家里还有哪些用电器通电后会发热？2．课本中的家用电器有何共同点？我们使用这些电器是为了得到哪一种能量？学生归纳：教师总结：1．电流通过电阻产生热量了，电能转利用电流做功将电能转化为内能的装置叫电热器。

9年级上册科学第三章《电热器》讲义1、电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。

2、电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能的过程。

3、电热器：（2）电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。

（2）电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。

4、焦耳定律：（1）文字叙述：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。

（2）数学表达式:Q=IRto（3）电流产生热量的计算方法：①Q=IRt是焦耳通过实验总结出来的。

任何导体有电流通过时，产生的热量都可以由此公式来计算。

② 对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。

电流产生的热量还可以由Q=U/Rt, Q=Ult推导公式来结算。

【例题剖析：】例L有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。

如右图所示，问：该电压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？（两种方法解题）分析与解答：根据焦耳定律，要想求出热量，只要知道电流、电阻、时间，问题便迎刃而解。

根据P=UI,得出l=P/U=900瓦/220伏二4.09A 根据R=U/I,得出R=U/I=22O伏/4.09A=53.8欧时间为15分钟，也就是900秒根据Q=IRt就可以求岀产生的热量其它的方法：因为当电流通过电压力锅时，电能全部转化为内能，所以我们还可以利用"W=PXt〃来求出热量，艮PQ=W=Pt=900Wxl5x60S=8.1xl05J【基础过关】1＞电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？答案：电吹风机：电能转化成热能和机械能；电熨斗：电能全部转化成内能。

2、在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电器，会造成电路大,过大，从而引起干路中的过大，根据定律，可知导线中将产生大量的,使导线发热，甚至燃烧引起火灾.答案：电流电流焦耳热量3、电热器是利用来加热的设备，它的主要组成部分;组成这部分材料的要求高。