15.3 電熱器 電流的熱效應教案教學目標：1.知識與技能：知道電流的熱效應(a)在實驗的基礎上總結得出焦耳定律的內容(a)理解焦耳定律的內容公式及其應用(a)知道一般電熱器的工作原理和應用(b)2.過程與方法：體驗科學探究的過程，了解科學探究的重要方法控制變量法，提高探究能力和思維能力3.情感、態度與價值觀：體驗科學探究的樂趣，體會物理科學的研究方法重點難點：1理解焦耳定律的內容、公式、單位和應用2實驗探究焦耳定律教學過程：一 前提測評：有一燈泡銘牌如圖所示，根據圖中所給信息判斷下列說法中正確的是：（ ）a、 只有在220v的電壓下工作時燈泡的功率才是25w；b、 燈泡工作時的功率一定是25w；c、 只要電壓高于220v，燈泡一定會燒壞；d、 只要電壓低于220v，燈泡一定不能工作；通過某導體的電流為05 a，工作10s電流做功180 j，可知導體兩端的電壓為_v；在該導體兩端的電壓為零時，導體的電阻為_。一個燈泡的燈絲燒斷了，把斷了的燈絲搭在一起，燈泡會更亮，其原因是：（ ）a燈絲電阻增大，功率增大b燈絲電阻減小，功率增大c燈絲兩端電壓增大，功率增大d燈絲中電流增大，功率減小將兩個標有“220v 100w”字樣的白熾燈串聯起來，接在家庭電路中。當開關閉合時，每個電燈的額定功率為 _ w，實際功率為_ w。二 以學定教(一) 導入新課：師：電流通過導體做功的過程中，是將什么能轉化為什么能的過程？電流通過各種用電器時，如電動機、電燈等，過一段時間后，用手去摸用電器時有何感覺？為什么？學：回答問題。（二）新課解析：一、 電流的熱效應：通過對電流通過用電器時用電器發熱，得出：只要導體中有電流通過，且導體由電阻存在，導體總會發熱。電流的熱效應：電流通過導體時，導體發熱的現象舉出生活中利用電流熱效應常用用電器。二、 焦耳定律1.提出問題：電流通過導體時所產生的熱量與哪些因素有關？猜測電流產生的熱量與哪些因素有關討論：要研究電流產生的熱量與哪些因素有關，應該怎么辦？2.實驗探究電流產生的熱量與電阻的關系：要研究電流產生的熱量與電阻的關系，應采用什么方法？要研究電流產生的熱量與電阻的關系，應該怎樣設計實驗和控制哪些變量？畫出電路圖來。實驗探究。學生觀察。3. 實驗探究電流產生的熱量與電流的關系：要研究電流產生的熱量與電流的關系，應該怎樣設計實驗和控制哪些變量？該怎么辦？實驗探究：4實驗探究電流產生的熱量與時間的關系，應該怎樣設計實驗和控制哪些變量？ 實驗探究：5.實驗結論：電流通過導體產生的熱量與導體本身的 、通過導體的 以及通電時間有關。英國物理學家焦耳通過大量的實驗，總結出電流產生的熱量與電流的大小、電阻的大小和通電時間的關系，我們為了紀念這位偉大的科學家，一定要理解并記牢這個實驗定律焦耳定律。6.焦耳定律的內容：電流通過導體產生的熱量與電流的平方成正比，與導體本身的電阻成正比，與通電時間成正比。寫成公式為： q=i2rtq的單位為j，電流、電阻、時間的單位分別為a、s。 1j1a.s7.焦耳定律的數學推導：若用電器消耗的電能全部轉化為內能，則wqq=uit q= i2rt【例】某用電器的電阻絲的電阻為55，接入220v的電路中，在20min內共產生多少熱量？8.焦耳定律的導出公式及適用范圍qi2rt=pt=uit=pt在所有的電路中，焦耳定律的是適用的，但導出公式只適用于純電阻電路中。因為在非純電阻電路中，如電動機，電流做功只有一部分用來產生熱量，絕大部分都轉化為機械能，即we+q，在這種情況下，焦耳定律仍然適用所要注意的是，算出的數值僅是其中轉化為內能的那一部分能量（電功）【例】有一電動機，它正常工作時的電阻為5，電流為5a，正常工作的電壓為220v，通電10min，電動機消耗的電能為多少？產生的熱量為多少？有多少電能轉化為機械能？三、 電流熱效應的利用和防護 利用：利用電流的熱效應可以制成電熱器。如：電熱毯、電爐、取暖器等。 防護：電流通過導體發熱，也會造成危害。如輸電線在輸電過程中有一部分電能轉化為內能造成浪費，導線熱會引起絕緣層的老化而引起火災【例3】白熾燈、電烙鐵和電動機上都標有“220v 60w”的字樣，它們都在額定電壓下工作相同的時間，比較三個用電器產生的熱量是（ ） a白熾燈最多 b電烙鐵最多 c電動機最多 一樣多【例4】電爐的電阻絲熱得發紅,而與它串聯的銅導線卻不發燙,這是因為銅導線（ ）a電阻較大 b電阻較小 c通過的電流較大 d通過的電流較大【例5】阻值為r的電阻絲,接到電源 上6分鐘燒開一壺水,現在用兩根同樣的電熱絲串聯起來,燒同樣一壺水,需要的時間是 ( ) a. 12分鐘 b. 4 分鐘 c. 8分鐘 d. 6分鐘總結：今天學習了哪些內容，同學們小結一下并互相評價.三當堂檢測1. (a)有兩根導線，第一根是2歐，第二根電阻是6歐，加在它們兩端的電壓之比為1:3，通電時間之比為2:1，則它們產生熱量之比為 （ ）a1:6 b6:1 c2:3 d3:22. “220v 40w”的電爐，在照明電路上，使用10分鐘產生了多少熱量？ 3一只電爐接在220伏的電路上時，用10分鐘可把一壺水燒開，那么接在110伏的電路上時，同樣把這壺水燒開所需要時間是 ( ) a10分鐘 b20分鐘 c30分鐘 d40分鐘4(b)某臺電飯鍋說明書中所列主要數據如表：額定電壓220v額定頻率50hz額定功率440w額定容積2.0l額定煮米量0.7kg（1）這臺電飯鍋在額定電壓下使用，通過的電流是_a。（2）電飯鍋正常工作15min消耗電能 kwh，產生的熱量是 。四課后布置：(1)預習作業：1、(a)在電路中由于短路等原因引起電流過大時，空氣開關能自動_ 電路，俗稱“跳閘”。2、(a)某同學家的保險絲突然熔斷，換上新的同規格保險絲后又立即熔斷，這種現象說明電路中存在_ _故障或用電器的_ _。3 (a)使用測電筆時，手要接觸測電筆尾部的 。筆尖接觸電線（或與導線相連的導體），氖管發光表明接觸的是 線。4(a)家庭電路中，造成電流過大的原因不可能的是（ ）a、火線與零線短