沪科版九年级全册第四节 科学探究：电流的热效应一等奖教学设计

这是一份沪科版九年级全册第四节 科学探究：电流的热效应一等奖教学设计，共7页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学方法，教学用具，课时安排，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

1.知识与技能
理解探究焦耳定律的实验方法。
理解焦耳定律。
2.过程与方法
通过实验探究电流的热效应与电流、电阻的关系。
3.情感态度和价值观
具有对科学的求知欲、乐于探索日常生活中的物理学道理，乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。
【教学重点】
电流产生的热量与电流、电阻大小之间的关系。
【教学难点】
理解焦耳定律。
【教学方法】
合作 探究 交流
【教学用具】
多媒体课件 焦耳定律演示器
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。例如。
讲授新课
（一）、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成热能，这个现象叫做电流的热效应。
实质:电能转化为热能。
练习：下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．洗衣机B．电热毯C．电冰箱D．笔记本电脑
二、探究：电流产生的热量与什么因素有关
1、猜想 ：
(1)通电时间的长短有关
(2)电流产生的热量可能与电流的大小有关
(3)导体电阻的大小有关
2、实验方法：控制变量法、转化法
实验一：探究电流产生的热量与通电时间是否有关
1、设计实验：要研究通电时间对产生热量的影响,应该控制（电流）和（电阻）不变,改变(通电时间)。电流产生的热量用温度计示数表示。
实验步骤：（1）、按照实验电路图连接实物图。

（2）检查无误后接通电源，按下计时器并同时记录温度计的示数，每间隔一定时间记录一次温度计的示数，并填写到数据表格中。
结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越(高)，表明电流产生的热量越( 多)
实验二：探究电流产生的热量与电流是否有关
要研究电流大小对产生热量的影响,应该控
制电阻和通电时间不变，改变通过导体的电流
采用与第一次相同的实验电路，调节滑动变阻器，
改变电路中电流的大小，通电时间与上次相同，
记录温度计示数的大小变化。
结论：
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
实验三：探究电流产生的热量与电阻是否有关
研究电热器电阻的大小对产生热量的影响
要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。
控制电流相同的方法：让两个阻值不同的电阻串联后接入电路。
实验步骤：（1）、按照实验电路图连接实物图。
（2）检查无误后接通电源，由于电路串联所以R1和R2的电流相同，观察温度计的示数。
4、视频
5、这是某同学记录的温度计的一组数据
6、结论：
在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越（高），表明电阻越大，电流产生的热搬越（多）。
练习：如图是探究焦耳定律的实验装置，两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油，电阻阻值R1＞R2。闭合开关一段时间后，记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，电阻两端的电压关系为U1＜U2
B．通电1min后R2所在的烧瓶温度计示数更高
C．温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少
D．该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系
2.为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置．已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1A.在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的；
B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关；
C.比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关；
D.在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多。
(三)、焦耳定律
英国物理学家焦耳，年轻时就从事电和磁的研究, 他做了许多实验研究热和功之间的联系，以及电流的热效应。
焦耳
历史上，英国物理学家焦耳做了大量的实验，他于1840年最终发现这样的规律：
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。
为了纪念焦耳，这一规律又被称为焦耳定律。
2.公式：Q=I2Rt
电流的单位是安(A)，
电阻R的单位是欧(Ω)，
时间t的单位是秒(s)。
3. 热量Q的单位是焦(J)
1J=1A2•Ω•s。
三、课堂练习
1、下列用电器中利用电流热效应工作的是（ ）
A．电冰箱B．电视机C．电风扇D．电饭锅
2、. 额定功率相等的电热毯和电风扇正常工作1小时，则（ ）
A．两种电器消耗的电能一样多，产生的热量也一样多
B．两种电器消耗的电能一样多，电热毯产生的热量多
C．电热毯消耗的电能更多，电风扇产生的热量多
D．电风扇消耗的电能更多，电热毯产生的热量多
3. 小华利用如图的实验装置来探究影响通电导体产生热量的因素，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系
B．图乙实验装置是控制电阻、通电时间一定时，探究电热与电流的关系
C．图甲中闭合开关后，a管中液面上升比b快
D．图乙中闭合开关后，c管中液面上升比d快
4、家用洗衣机的主要部件就是电动机，若一台洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A，电动机线圈电阻为2Ω，则每分钟电流通过线圈产生的热量为（ ）
A．480JB．1.452×106JC．2.64×104JD．880J
四、课堂小结
1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
2、电流产生的热量与通电时间的长短、电流的大小、导体电阻的大小有关。
3、焦耳定律：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。
公式：Q=I2Rt
【板书设计】
科学探究：电流的热效应
一、电流的热效应
电流的热效应:电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
二、探究：电流产生的热量与什么因素有关
1、实验方法：控制变量法、转化法
2、电流产生的热量与通电时间的长短、电流的大小、导体电阻的大小有关。
三、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：Q=I2Rt
【教学反思】
本节主要内容是电流通过导体时，电能转化为内能时与电流、电阻、通电时间有关；电热的利用和防止。本节课的设计理念体现了从生活走向物理，从物理走向社会，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结。教学中应该充分地相信学生，给学生活动的空间，真正的让学生成为学习的主人，充分发挥学生的主体作用，充分调动学生学习的积极性，培养了学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系， 使学生达到学以致用。21c