2015年苏科版初三九年级物理上册：15.3《电流的热效应》教案教学设计学案.docVIP

第十五章 电功和电热 三、电热器 电流的热效应 张家港市第一中学初三物理备课组 教学目标 知识与技能： 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 实验器材：各种电热器、学生电源、开关、焦耳定律演示器、火柴 探究实验： 研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系 教学过程： 师：（1）出示几种不同的电热器请学生说出各自的名称及功能 （2）讨论：以上电器虽然各自的功能不同，但在他们接入电路使用时，有没有共同点？ 生：它们工作时都会发热 师：对，其实电流通过一切导体都会发热，这种现象叫电流的热效应。 板书： 1．电流的热效应：电流通过导体时，导体发热的现象 师:从能的转化角度，它们有什么共同点？ 生：它们都是将消耗的电能转化为内能 师：我们把这些利用电流做功将电能全部转化为内能的装置，统称为电热器 板书： 2．电热器：利用电流做功将电能全部转化为内能的装置 师：请学生联系生活、生产实际想想，你还见过属于电热器的其他电器吗？ 生：电热毯、电饭锅、电烙铁、电烤箱、电炒锅…… （如有人讲微波炉，分析：工作原理是以电与磁的快速转换，使得物质分子快速旋转产生摩擦生热，物体内部和外部是同时受热升温的。如有人讲电磁炉，则分析：） 师：很好，说明同学们对生活、社会非常关注，从生活走向物理，从物理走向社会是我们学习物理的途径、方法和归宿。这些电热器名称和用途、规格都不同，但是都有一个功效相同的部件——由电阻组成的发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的合金制成。同学们已经认识了电热器，你们是知识型的一代，你们还想知道什么呢？合理的猜想，是形成物理理论的基础。请你们猜想一下，电流通过电热器所产生热量的多少与哪些因素有关？ 生：电流、电阻、通电时间…… 师：那么，如何来验证大家的猜想是否正确呢？ 生：用实验验证 理论推导 师：我们先用实验的方法探究电热器通电时产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系 师：热量的多少如何用实验显示出来？ 生：火柴、温度计、用手摸（感觉器感可靠吗？）------ 下面，就请同学以小组为单位，讨论、设计实验方案（给学生讨论时间） 下面，请同学汇总一下你们的设计思路 生：（1）首先我们要采用控制变量法 保持电流、通电时间不变，研究电热器通电时产生的热量与电阻的关系 师：那么，具体地如何来研究呢？ 生：取两个不同电阻的电热器组成一个串联电路，在电热器上插上火柴，然后接通电路，观察火柴着火的先后次序，即可比较热量的多少 保持电阻、通电时间不变，研究电热器通电时产生的热量与电流的关系 师：同样，说出你们的具体做法 生：将两个相同的电热器通以不同的电流，比较火柴着火的先后次序 保持电流、电阻不变，研究电热器通电时产生的热量与通电时间的关系 以上三步你认为重点研究几步？为什么？ （2）按思路设计好电路并实验 师：综合大家的意见，我们要做两次实验，能否适当增加器材将上述两个实验合并到一个实验装置上完成？下面请小组继续探讨，发挥集体的智慧，相信你们的成功设计能展示你们的风采。①请设计出电路图 ②并简单叙述原理。（电流通过导体时，产生的热量时火柴燃烧起来。） ③演示： 改装后的实验电路，板画在黑板上分析 R1=R2＞R3，现象火柴着火的顺序是ⅠⅡⅢ （1）由R2和R3部分串联电路来研究，现象：火柴Ⅱ比Ⅲ先着火 分析：因为 I2=I3 t1=t2 R2＞R3 所以 Q2＞Q3 结论：当电流大小和通电时间相同时，电阻大的导体产生的热量多。 （2）由R1和R2研究，现象：火柴Ⅰ比Ⅱ（Ⅲ）先着火 分析：因为 R1=R2 t1=t2 I1＞I2 所以 Q1＞Q2 结论：当电阻和通电时间相同时，电流大时，产生的热量多， （3）分析：当电阻、电流相同时，通电时间越长，产生的热量越多。综上，通电导体放出的热量跟电流、电阻、通电时间有关。 师：从实验可以看出其中规律。哪名同学能总结出其中的规律？ 生：（大体概括一下）通过导体的电流越大、电阻越大、通电时间越长，则电流通过导体产生的热量就越多。 英国物理学家焦耳经过多年的研究，做了大量的实验，最先精确的确定了电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间