2021年九年级科学上册 3.7《电热器》教师优选教案1 浙教版(1)

第三章能量的转化与守恒
第7节电热器
一、〖教材分析〗
本节从学生熟悉的用电器入手，让学生熟悉常见电热器及其工作原理，重点通过实验探讨电热的阻碍因素，培育学生分析实验现象、进行数据处置得出结论的能力和探讨精神，最后讲述焦耳定律及应用。

关于电热的应用，需要引导学生熟悉电热器电阻大，熔点高的金属来制作发烧体，应当适当的给展现一些电热器的大体结构，增强学生的实际知识的应用。

讲电热的避免时，应当结合实际例子来进行，加深学生对那个问题的熟悉，找出避免危害的方式。

二、〖教学目标〗
（一）知识与技术
1．熟悉常见电热器，明白电热器是利用电流热效应工作的；
2．明白得电流通过导体发出的热量与哪些因素有关，明白得焦耳定律；
3．初步学会运用焦耳定律进行简单计算。

（二）进程与方式
4．体验电热阻碍因素的研究进程；
5．培育分析实验现象、进行实验数据处置的能力
（三）情感态度价值观
6．通过实验探讨电热的阻碍因素的教学，和焦耳的研究简介，增强学生科学探讨精神；
7．通过电流热效应的利弊分析，培育学生用辨证观点看待事物的意识。

三、〖教学重点和难点〗
重点：研究电热大小的阻碍因素；焦耳定律的应用。

难点：研究电热大小阻碍因素中，实验现象的分析和数据处置得出结论。

四、〖教学预备〗
阻值为2Ω和8Ω的电阻丝各一根，装满煤油带玻璃导管的烧瓶两只，开关、滑动变阻器、示教电流表、学生电源各一，电炉、电烙铁等电热器。

（用焦耳定律演示仪器更好）
五、〖课时安排〗：1课时
六、〖教学程序〗
一、情景导入
提问：(1)灯泡发光一段时刻后，用手触摸灯泡，有什么感觉？什么缘故？
(2)风扇利用一段时刻后，用手触摸电动机部份有什么感觉？什么缘故？
学生回答：发烫。

【演示】将电炉通电一段时刻，让学生感受电炉发烧。

【问】一、电流通过电炉时，电能转化什么缘故能？
（生：电能转化为内能）
二、在日常生活中，同窗们还见过哪些用电器通电工作是为了产生热量的？
生：电热毯、电饭煲、电热壶、电熨斗、电吹风机----------
引出课题：电热器
二、新课学习
（一）常见电热器及其工作原理
【讲述】其实，电流通过任何一个导体，导体都要发烧，这种现象叫电流的热效应，电流通过导体产生的热量叫电热。

【问】在电流热效应现象中，能量如何转化？（生：电能转化为内能）
【出示】各类电热器，让学生熟悉，并找出它们的相似结构——发烧体。

由此揭露电热器的工作原理。

①电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。

②电热器的要紧组成部份是发烧体。

【板书】电热器是利用电流热效应工作的
（电热器是利用电流热效应工作的一种加热设备）。

【板画】电热器电路模型：
讨论：电流的热效应有什么利和弊？
学生讨论回答利用电热器的优势及注意事项。

电热器优势：清洁、无污染、热效率高、便于操纵和调剂。

注意事项：当电流过大，产生热量过量时，会致使温度升精湛过必然限度利用电设备损坏，造成事故。

（二）研究电热大小的阻碍因素
【讲述】在工农业生产和日常生活中，有时要利用电热，
有时要减少电热，因此，需要明白电热大小跟哪些因素有关。

【问】电热大小跟哪些因素有关呢？
【讲述】下面咱们就一路来研究这一问题。

关注以下问题：
如何操纵变量？采纳什么电路？需要记录哪些量？用到哪些器材？实验中电热大小如何判定？如何操作？
【讨论】一、以大伙儿熟悉的电炉为例，说说电热大小可能跟什么因素有关？
[猜想]同窗们可否依照适才实验现象及结合生活体会猜想阻碍电流产生热量的因素？
成立假设：电热Q可能与I、R、t有关。

设疑：那么，对电热Q与多个量有关的情形，应采纳什么方式研究它们间的关系呢？生：操纵变量法
二、如何设计实验验证假设？
[讲述并设疑]操纵变量法是研究自然科学的重要方式，那如何研究Q 与R 的关系呢？请画出电路图。

[设疑]可否在那个电路图中研究Q 与I 的关系呢？ [设疑]如何定性比较电热的多少以利于直接观看？
【出示】阻值为2Ω和8Ω的电阻丝各一根，装满煤油带玻璃导管的烧瓶两只，开关、滑动变阻器、示教电流表、蓄电池（学生电源）各一，按以下图连接电路。

【质疑】假设上述实验电路通电后，玻璃管中的煤油会发生什么现象？ 生：煤油会在玻璃管中上升。

【归纳】电阻丝通电，产生电热，使煤油温度升高，体积膨胀，在玻璃管中上升，电热越多，煤油温度越高，体积膨胀越多，玻璃管内液面升得越高。

产生的热量跟玻璃管中煤油体积膨胀上升的高度成正比。

【实验】依照上述实验电路进行实验，并作好记录： （1）通电t 1秒钟，引导学生观看玻璃管内液面升高 情形，并试探说明的问题；操纵条件（I 、t 相同） 【讨论】引导学生讨论这些数据能说明什么？
分析1：实验（1）中，操纵的条件是通过的电流和通电时刻别离相等，因此甲中煤油上升得高，说明R 甲上的电热比R 乙多，是由于R 甲＞R 乙引发的。

归纳：实验（1）说明电热大小与导体的电阻有关，在电流和通电时刻相同的条件下，电阻越大，电热越大。

（2）调剂滑动变阻器，增大电流，并通电t 1秒钟，让学生观看现象。

操纵条件（R 、t 不变）
分析2得出结论：在电阻和通电时刻相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多
旁白：实验（1）完成后，最好断开开关一段时间，待烧瓶中液体温度下降后
（3）维持变阻器滑片位置不动如实验（2）位置，延长通电时刻为t2秒钟，观看现象。

操纵条件(I、R不变)
分析3得出结论:在通电电流和电阻相同的条件下，时刻t、越长,那么煤油液柱在玻璃管内上
将有关信息填入下表：
实]次数
现象结论
电流/Ω电阻/ A 通电
时间/s
玻璃管中煤油上升
的高度/cm
电热与哪些因素
有关
甲乙甲乙甲乙甲乙
1
2
3
2．引导学生比较实验（2）、（3）中甲、乙的不同现象，让学生确信上述结论是科学合理的。

3．对同一电阻，比较实验（1）、（2），发觉什么？比较实验（2）、（3），又有什么发觉？[提问]哪一名同窗能把以上三次实验的三个结论串起来，看看电流产生的热量究竟同哪些因素有关？
生：电流产生的热量Q与I、R 、t有关，那个关系是成正比的关系。

归纳实验结论：电热大小与电流、电阻和通电时刻有关，且电流越大，电阻越大，通电时刻越长，电热越大（板书）。

【设问】通过本实验，咱们是不是取得了电热与电流、电阻和通电时刻具体的定量关系呢？（没有，只是定性关系）
[讲述]但这只是定性地刻画，还不大精准。

课前，我对该实验作了精准测量，实验结果记录如下。

（用投影出示写好的如下表格）
【讲述】英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年最先精准地确信电热与电流、电阻、通电时刻的定量关系，发觉了用他名字命名的焦耳定律。

（三）电热的计算——焦耳定律
【板书】焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量（电热），跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时刻成正比。

【讲述】假设电热用Q 表示，所有量都用国际主单位，那么焦耳定律能够用公式Q=I 2Rt 表示。

公式：Q = I 2Rt 。

单位：I -安，R -欧，t -秒，Q -焦。

材料特点：电阻率大，熔点高的金属丝或非金属材料（如碳硅材料）
讨论：电吹风和电熨斗通电时都会发烧，哪中电器能够以为能将电能全数转化成内能？
电吹风：电能一部份转化为内能，另一部份转化为动能。

电熨斗：电能全数转化为内能。

【讲述】在电流通过电热器时，电能全数转化为内能，即Q=W ，大伙儿能够依照这一关系，结合欧姆定律，从理论上推导出焦耳定律的数学表达式（公式）。

依照电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。

内容 次数 电流I （安培） 通电时间t （秒） 电阻丝R A 液柱上升高
度⊿h A （格） 电阻丝R B 的液柱上升高度⊿h B （格） 1 1 60 2 1 2 1 120 4 2 3 2 60 8 4 4
3
60
18
9
假设电流做的功全数用来产生热量即Q = W,
又∵W = UIt ， 依照欧姆定律U = IR ， ∴Q = W = U It = I 2Rt 。

指出：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q = W
= UI t = Pt = U 2/R t 来计算热量。

讨论：什么缘故"觉察不出和灯相连的电线发烧"。

分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，因此依照焦耳定律Q = I 2Rt 可知，在相同时刻内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。

因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。

【例题1】某电热器在220V 电源上，它的电阻是55欧姆，通电10分钟产生多少热量？ 【例题2】有一中新型的吹具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优势。

如下图是一只压力锅的名牌，问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？ 要求：
一、会阅读说明书/名牌，获取 有效信息；
二、会综合运用电功率公式、 欧姆定律、焦耳定律进行 有关计算；
3、能用不同方式求解。

【例题3】电热器的发烧体材料的熔点和电阻有什么要求？运用焦耳定律给予说明。

材料特点：电阻率大，熔点高的金属丝或非金属材料
【例题4】如图a 、b
两相同容器中别离装有相等质量的水，水中的
电阻丝阻值别离为R1和R2，且R1＜R2，那么闭合开关S后，
a、b容器中水温上升较快的是--------------------------（）
容器中的水容器中的水
、b容器中的水温上升快慢一样 D.无法判定
三、课堂小结
请同窗们用“这节课我学了……”“这节课我明白了……”“这节课我知道了……”等句式进行小结。

四、【布置作业】一、必做：课后练习
作业本
板书设计：
第7节电热器
一、常见电热器及其工作原理
一、电流通过任何一个导体，导体都要发烧，这种现象叫电流的热效应。

二、电流通过导体产生的热量叫电热。

二、研究电热大小的阻碍因素：电流、电阻和通电时刻
三、电热的计算——焦耳定律
一、焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量（电热），跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时刻成正比。

二、公式：Q = I2Rt。

3、单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦。

教学跋文
1.研究焦耳定律的实验是把讲义上的一、2两次实验同时进行。

闭合开关后，让学生同时观看三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情形(在课前就把实验电路连好)，如此，能够把更多的时刻花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上。

=W只对纯电阻电路(如灯泡、电炉等电热器)适用，对非纯电阻电路(如含电动机的电路)不适用，这一点要向学生交等清楚。

3、对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易明白得，能够通过一些简单的数据帮忙他们明白得.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决讲义中在课前的问题.。