《科学探究：电流的热效应》教案

第一篇：《科学探究：电流的热效应》教案

四、科学探究:电流的热效应

一、教学目的(1)知道电流的热效应

(2)通过探究，知道电热与哪些因素有关，知道运用控制变量法和转化法探究影响电热的因素。

(3)知道焦耳定律内容、公式及适用范围。

(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：

理解电流热效应，探究电热和电阻、电流以及通电时间关系，焦耳定律。

三、教学难点：

如何比较电流产生的热量多少；根据实验数据分析得出电流产生的热量和电流、电阻以及通电时间的定性关系。教学过程：

一、新课引入

师：出示白纸灯泡、电热水壶、电烤箱图片，让学回忆并思考，把手靠近发光的白炽灯泡，会感到灯泡发热；给热水壶通电可以将其中的凉水加热；给电烤箱通电可以将其中的面包烤熟；那么这些能量从哪里来的呢？

生：电流通过用电器产生热量了，电能转化为内能。

师：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、学习新课 师：思考

（1）白炽灯的灯丝热得发光，而与之相连的导线却几乎不发热。电流通过导体时产生热量的多少与电阻有关系吗？有什么关系？

（2）刚刚发光的灯泡并不热，而过一会儿就会烫手。灯丝产生热量的多少与发光时间有关系吗？有什么关系？

（3）通电导体产生热量的多少与通过它的电流有关系吗？有什么关系？ 让我们一起来探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。(二)实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关

1、猜想：电流通过导体产生的热量的多少会和哪些因素有关。

/ 3 请同学进一步体验电取暖器的使用情况进而猜想电流通过导体产生的热量的多少会和哪些因素有关。

引导学生分别以电阻丝发热而电线不怎么发热的现象和高温、低温档工作时、通电时间不同时电阻丝发热程度不同的现象引导学生提出猜想：电热和电流、电阻、通电时间有关。

2、设计实验验证猜想：

师：要对以上猜想进行实验探究，我们该如何设计实验？ 生：讨论，交流。

师：请学生回答，并引导学生根据控制变量法得出具体实验方案，并画出实验电路图。

问：如何比较不同导体产生电热的多少呢？ 生：用手摸，或用温度计直接测量等方法。

师：引导学生通过转化法比较受热煤油温度升高的多少判断电热的多少。

3、进行实验：

实验一：探究在电流和电阻相同时，电流产生热量和通电时间的关系。

连接好电路，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。保持电流的大小不变，每间隔一定时间记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。

实验二：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。

实验要求：电路连接好，将滑片放在阻值最小端，观察并记录初温。然后再看屏幕上的时钟同时合上开关计时，两分钟后断开开关，并记录末温和电流。实验三：探究在电阻、通电时间相同时电流产生的热量和电流大小的关系。

利用滑动变阻器使电流减小，再观察两分钟内阻值较大瓶内温度计升高的示数，并记录在表格里。

实验要求：先用试触的方法将电流调小约0.3A左右，再记录阻值较大瓶中煤油初温，并迅速合上开关同时计时，两分钟后同时断开开关并记录末温和电流。

/ 3（两次实验要求见课件）

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）

显而易见：在电阻、电流大小相等时，通电时间越长，产生的热量越多。生：总结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。

（三）焦耳定律

师：1840年英国物理学家焦耳通过大量的实验定量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定量规律。给出焦耳定律内容、公式及单位。说明焦耳定律适用任何电路。简介焦耳生平和对物理学的贡献。（见课件）

师：为什么电取暖器通电时电阻丝热得发红，而和其相连导线并不怎么发热？ 生：交流，讨论回答。

师：总结学生的答案，并得出结论。师生交流：

1．焦耳定律的公式：Q=I2Rt 2．单位：I——A，R——Ω，t——s。则Q——J 例题：一只白炽灯，灯丝正常发光时电阻为44Ω，现将其接在家庭电路中，工作10min,求灯丝所放出的热量为多少？ 方法一：

解：由I=U/R=220V/44Ω=5A 由Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J 方法二： 点评：

结合I=U/R，焦耳定律可以推导出两个公式：Q=U2t/R和Q=UIt。有时，这两个推导公式应用更灵活。

三、小结：

引导学生小结本节课所学内容，并提出课后思考题。（见学案）

四、布置课后作业。

/ 3

第二篇：《电流的热效应》学案

2、课本演示实验的实验器材有哪些？

3、由课本演示实验分析，导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢？

4、什么是热功率？热功率的公式是什么？怎么推导的？单位是什么？

5、电动机的能量转化情况如何呢？电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何呢？

1-1：《电流的热效应》学案

一、学习目标:

1、用实验探究电流通过导体时，电能转化为导体的内能的多少与哪些因素有关。重点研究导体通电时发出的热量与导体的电阻之间的关系。

2、了解电流热效应跟哪些因素有关，理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题。

3、了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节约电能的一些方法。

二、知识回顾：

1、怎样才能产生电流？其方向如何？金属中自由电子的方向呢？

2、电流的定义式：

3、何为电动势？电源的电动势等于电路中的电压吗？

三、自主学习：

1、白炽灯通电以后，一会儿热得烫手②电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭③电流通过导体时能使导体的温度升高在这些过程中能量转化情况如何？

2、什么是电流的热效应？

3、焦耳定律内容及公式？

自我检测

1、以美国发明家_____________和英国化学家_____________为代表的一批发明家，发明和改进了电灯，改变了人类日出而作、日没而息的生活习惯。

2、通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家总结的（）A．欧姆B．焦耳C．安培D．法拉第3、某导体的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？

学习反思：

四、合作探究：

1、导体通电时发热的多少与哪些因素有关？简述理由。

心动不如行动高二物理学案细节决定成败1心动不如行动高二物理学案细节决定成败

第三篇：《电流的热效应》教案1

《电流的热效应》教案

教学目标：

1、用实验探究电流通过导体时，电能转化为导体的内能与哪些因素有关，重点通过实验研究方法研究导体通电时发热与导体的电子之间的关系。

2、了解电流热效应跟哪些因素有关，理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题。

3、了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节约电能的一些方法。

教学过程：

一、电阻和电流的热效应

问：①白炽灯通电以后，一会儿热得烫手②电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭③电流通过导体时能使导体的温度升高在这些过程中能量转化情况如何？(电能变成内能)说明：电流能够将电能转化为内能这就是电流的热效应

说明：导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢？请看下面的演示实验 演示实验：

实验器材：①阻值不同的电阻丝A、B②两烧瓶质量完全相等的煤油③两支温度计④电源⑤导线

实验过程：

1、阻值不同的电阻丝A、B分别浸在质量完全相等的煤油里，两者串联起来，通过变阻器和开关接到电源上、测量 两烧瓶煤油的初始温度并做记录、闭合开关，过几分仲后再测煤油的温度并做记录，同时记下这次通电的时间，比较两烧瓶煤油的温度

实验结果：金属丝产生的热量跟金属丝的阻值成正比

问：除此以外，电流的热效应跟哪些因素有关呢？(①电流②时间)说明：英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律

问：如果用Q 表示热量，用I 表示电流，R 表示导体的电阻，t 表示通电的时间，如何表示焦耳定律？(Q = I2Rt)说明：我们把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率 问：热功率的公式是什么？(P＝Q/t＝I2R)问：国际单位制中热功率的单位是什么？(瓦特，简称瓦，符号是W)问：电动机的能量转化情况如何呢？(电能转化成机械能和内能，这时电功率大于热功率)电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何呢？(电能几乎全部转化成内能，这时电功率等于热功率)

板书设计

一、电阻和电流的热效应

1、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比Q = I2Rt

2、热功率：单位时间消耗的电能

P＝Q/t＝I2R 单位：瓦特，简称瓦，符号是w

第四篇：13.4 电流的热效应教学设计

课? 题

第四节电流的热效应

课? 型

日? 期

2?? 年?? 月?? 日午第?? 节

教? 具

焦耳定律、讲授课

教

学

目

标

1、了解电流热效应

2、理解焦耳定律，能用焦耳定律分析有关问题

3、了解电热器的用途、优点，发热　体的构成特点

重? 点

难? 点

焦耳定律

焦耳定律的应用

教学过程：

复习：

1、电功的定义、公式、单位。

2、电功率的定义、公式、单位。

新课讲授：

电流通过电炉、电烙铁、电灯要发热，电能　热能

1、电流的热效应－－电流通过各种导体时，会使导体发热，温度升高的现象。

2、焦耳定律

演示：如图　R1＞R2

∵R1与R2串联，I相等

∴W1＞W2Q1＞Q2

移动P使RP变小，I变大，Q变大

结论：电流产生的热量跟I、R和ｔ有关

I越大，Q越大，R越大，Q越大，ｔ越大，Q越大

英国物理学家焦耳通过大量的实验，得出了焦耳定律：

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，跟通电时间成正比（大量实验得出）

公式:Q＝I2Rｔ

单位：焦

推导：Q＝W＝UIｔ＝I2Rｔ＝Pt（纯电阻电路）

例题：解：I＝U/R＝220V/55Ω＝4A

Q＝I2Rｔ＝（4A）2×55Ω×10×60s=5.28×105J

3、电热器－－是利用电流的热效应制成加热设备。图3－16

电热器的主要组成部分是发热体

发热体是用电阻率大、熔点高的金属丝绕在绝缘体材料上做成的

恒温箱是根据电流的热效应和物体热膨胀原理制成的

电热器优点：清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节

电流热效应有时也有不利的作用：损坏用电设备，火灾等。

例：R1与R2由同种材料制成的两个同阻值的电阻，R1长而粗，R2细而短，通电后观察到的现象（）

（A）R1上的火柴杆先点燃（B）R2上的火柴杆先点燃

（C）两根火柴杆同时点燃（D）无法确定

小结：焦耳定律、电热器

练习P47

作业P24

板 书 设 计

第四节电流的热效应

1、电流的热效应

2、焦耳定律：Q＝I2Rｔ

3、电热器

第五篇：人教版高中物理选修1-1教案：1.6 电流的热效应

第一章 电场 电流

第1节

电流的热效应

【课前准备】

【课型】新授课 【课时】1课时 【教学目标】 知识与技能

1．用实验探究电流通过导体时，电能转化为导体的内能与哪些因素有关，重点通过实验研究方法研究导体通电时发热与导体的电子之间的关系．

2．了解电流热效应跟哪些因素有关，理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题． 3．了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节约电能的一些方法． 过程与方法

探究电热影响因素，体会等效替代法和控制变量法． 情感态度与价值观

介绍焦耳对电热探索的过程，引发学生勇攀科学高峰的热情． 【教学重点、难点】 教学重点

认识电流热效应；探究电热影响因素；理解及应用焦耳定律． 教学难点

电热影响因素的实验设计；对焦耳电律的理解． 【教学方法】

探究、讲授、讨论、练习

【教学过程】

【新课导入】 六 电流的热效应

1、电阻与电流的热效应

【问题】问：①白炽灯通电以后，一会儿热得烫手②电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭③电流通过导体时能使导体的温度升高在这些过程中能量转化情况如何？

【回答】电能变成内能，电流能够将电能转化为内能这就是电流的热效应．

电流热效应是每一种用电器使用时都会出现的；电热器就是主要利用电流热效应工作的装置． 【问题】使用一段时间后的电风扇，摸触电动机部分会发热，导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢？

【演示】研究导体通电时发热的规律

实验器材：①阻值不同的电阻丝A、B②两烧瓶质量完全相等的煤油③两支温度计④电源⑤导线 在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，A瓶中电阻丝的电阻比B瓶中的小，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，通过观察温度计示数的变化，就可以比较电流产生的热量的多少。实验过程：

1、阻值不同的电阻丝A、B分别浸在质量完全相等的煤油里，两者串联起来，通过变阻器和开关接到电源上．、测量 两烧瓶煤油的初始温度并做记录．、闭合开关，过几分仲后再测煤油的温度并做记录，同时记下这次通电的时间，比较两烧瓶煤油的温度．

4、调整变阻器，增大电流，并是通电时间与上次实验相同，对比某烧瓶煤油这次上生的温度与上次实验上升的温度，可知在通电时间相等、电阻相等的条件下，发热量与电流的大小关系。【结论】金属丝产生的热量跟金属丝的阻值成正比． 【问题】除此以外，电流的热效应跟哪些因素有关呢？

【回答】①电流②时间

【总结】英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律．

【问题】如果用Q 表示热量，用I 表示电流，R 表示导体的电阻，t 表示通电的时间，如何表示焦耳定律？

【回答】Q = I2Rt

【说明】我们把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率． 【问题】热功率的公式是什么？ P＝Q/t＝I2R 【问题】国际单位制中热功率的单位是什么？ 【回答】瓦特，简称瓦，符号是W． 【问题】电动机的能量转化情况如何呢？

【回答】电能转化成机械能和内能，这时电功率大于热功率． 【问题】电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何呢？

【回答】电能几乎全部转化成内能，这时电功率等于热功率． 【说明】各种用电器

2、白炽灯

【说明】利用电流的热效应，是通电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光，这就是白炽灯泡的发光原理。

【思考与讨论】节约用电的途径

新华网江苏频道南京1月13日电2004年，南京市缺点的状况将有可能由去年的季节性缺电转变为全年性缺电，其中夏季三个月份将是用电高峰，电力专家指出，普通市民也应掌握科学的用电方式，缓解目前电力紧张的压力。家电不要待机

现在的家用电器大多用待机功能，每一台电器设备在待机状态下耗电3-10瓦不等，电视、音响、电脑以及其他多种家用电器，在电源开关未关闭的情况下，它们的红外线接收电路、控制电路处于处于工作状态，仍在耗电。因此，市民尽量不要使家电处于长时间待机状态，家电不用时要彻底切断电源。换用节能灯

现在家庭都安装了漂亮的吊灯，有的吊灯要安十几个白炽灯跑泡。如果把白炽灯改成暖色调的节能灯，在同样的亮度下用电量可以减少很多。

查一查家中的各种用电器，你发现家里的哪些方面存在浪费电的现象？ 你家有哪些可行的节约用电的途径？ 【科学足迹】发明大王爱迪生

爱迪生是位举世闻名的美国电学家和发明家，他除了在电灯、留声机、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外，在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千项创造发明，为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。

1869年10月他与波普一起成立一个“波普—爱迪生公司”，专门经营电气工程的科学仪器。之后他在新泽西州纽瓦克市的沃德街建了一座工厂，专门制造各种电气机械。他通宵达旦地工作。他培养出许多能干的助手，同时，也巧遇了勤快的玛丽，他未来的第一个新娘。在纽瓦克，他做出了诸如蜡纸、油印机等的发明，从1872至1875年，爱迪生先后发明了二重、四重电报机，还协助别人搞成了世界上第一架英文打字机。

1877年，爱迪生改进了早期由贝尔发明的电话，并使之投入了实际使用。他还发明了他心爱的一个项目——留声机。电话和电报“是扩展人类感官功能的一次革命”；留声机是改变人们生活的三大发明之一，“从发明的想象力来看，这是他极为重大的发明成就”。到这个时候，人们都称他为“门罗公园的魔术师”。

爱迪生在发明留声机的同时，经历无数次失败后终于对电灯的研究取得了突破，1879年10月22日，爱迪生点燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯。为了延长灯丝的寿命，他又重新试验，大约试用了6000多种纤维材料，才找到了新的发光体——日本竹丝，可持续1000多小时，达到了耐用的目的。从某一方面来说，这一发明是爱迪生一生中达到的登峰造极的成就。接着，他又创造一种供电系统，使远处的灯具能从中心发电站配电，这是一项重大的工艺成就。【课时小结】

本节课了解了电热是每一种用电器都会出现的现象。紧扣电热多少与哪些因素有关设计实验，得到结论——焦耳定律。同时还得到了电热的推导公式． 【布置作业】

课本P23，问题与练习1,2,3,4 【板书设计】

1、电阻和电流的热效应焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比 Q = I2Rt

热功率：单位时间消耗的电能

P＝Q/t＝I2R 单位：瓦特，简称瓦，符号是w