三、电热器 电流的热效应
苏科版九年级物理下册第十五章三、电热器电流的热效应教学设计
苏科版九年级物理下册第十五章三、电热器电流的热效应教学设计一、教学内容：本节课的教学内容来自于苏科版九年级物理下册第十五章第三节，主要包括电热器的工作原理、电流的热效应以及电热器的应用。
具体内容包括：1. 电热器的工作原理：电热器是利用电流的热效应将电能转化为热能的装置，其工作原理主要包括电阻发热、电流发热和热传导三个过程。
2. 电流的热效应：电流通过导体时，会产生热量，这种现象称为电流的热效应。
电流的热效应主要包括电阻发热和焦耳定律两个方面。
3. 电热器的应用：电热器在日常生活和工业生产中有广泛的应用，如电热水器、电饭锅、电烙铁等。
二、教学目标：1. 理解电热器的工作原理，掌握电流的热效应及其应用。
2. 能够运用电流的热效应解释一些日常生活中的现象。
3. 通过学习电流的热效应，提高学生的科学素养，激发学生对物理学的兴趣。
三、教学难点与重点：重点：电热器的工作原理，电流的热效应及其应用。
难点：焦耳定律的理解和应用。
四、教具与学具准备：教具：电热器模型、电流表、电压表、电阻器等。
学具：笔记本、笔、计算器等。
五、教学过程：1. 实践情景引入：展示电热水壶加热水的现象，引导学生思考电热水壶是如何加热水的原因。
2. 电热器的工作原理：讲解电热器的工作原理，包括电阻发热、电流发热和热传导三个过程。
3. 电流的热效应：介绍电流的热效应，讲解电阻发热和焦耳定律的概念。
4. 电热器的应用：分析电热器在日常生活和工业生产中的应用，如电热水器、电饭锅等。
5. 例题讲解：利用电流的热效应解释电饭锅加热饭的现象。
6. 随堂练习：让学生计算通过一个电阻器的电流和电阻，求解电阻器产生的热量。
7. 板书设计：电热器的工作原理：电阻发热、电流发热、热传导。
电流的热效应：电阻发热、焦耳定律。
电热器的应用：电热水器、电饭锅等。
8. 作业设计：题目1：电热水壶的电阻为40Ω，电压为220V，电流为多少？题目2：电热水壶加热1升水，将水从20℃加热到100℃，需要消耗多少电能？答案：题目1：电流 = 电压 / 电阻= 220V / 40Ω = 5.5A题目2：电能 = 电阻× 电流² × 时间= 40Ω × (5.5A)² × 1小时 = 1225J六、课后反思及拓展延伸：本节课通过讲解电热器的工作原理、电流的热效应以及电热器的应用，使学生了解了电热器的基本知识，提高了学生的科学素养。
【教案】苏科版初三物理上册 第十五章《电功和电热》15
专项十五电功和电热3 电热器电流的热效应第1讲焦耳定律【知识梳理】1．电流的热效应：电流通过导体时转化为，这种现象叫做电流的热效应。
2．焦耳定律：电流通过导体产生的，与正比，与导体的成正比，与通电成正比。
3．焦耳定律公式：。
式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。
4．当电流通过导体做的(电功)全部用来产生(电热)，则有，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。
【易混淆点】一、电流的热效应1．电流的热效应：导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。
2．两类用电器：①纯电阻用电器：电流通过时将电能全部转化为内能的用电器。
如电饭煲、电炉、电熨斗、电烙铁、电取暖器、电热水器等单纯用来发热的用电器。
②非纯电阻用电器：电流通过时只有部分电能转化为内能的用电器。
如电风扇、电动机、电脑、电视机等，这类用电器除部分电能转化为内能外，大部分电能会转化成其他形式的能。
二、影响电流产生热量的因素1．实验方法：控制变量法和转换法。
2．结论①在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
②在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
③在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
知识点一：电流热效应【典例分析】1.下列措施中，属于利用电流热效应的是()A．电视机的后盖有很多孔B．电饭锅的发热板装在底部C．与空调器相连的导线很粗D．电脑的主机中安装微型风扇【真题操练】2.(2020·宿迁)图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是()A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显；B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系；C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少；D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可知识点二：探究电流热效应的因素【典例分析】3.如图是探究“电流通过导体时产生的热跟什么因素”有关的实验装置，两个透明的容器中密封着等质量的空气。
2020年春苏科版九年级物理下册同步导学课件：三、电热器电流的热效应
三、电热器 电流的热效应
[易混辨析]电功与电热的区别与联系
电功W=UIt 区
用电器消耗电能的多少
别 电功Q=I2Rt 用电器产生热量的多少
消耗的电能全部转化为内能
联
Q=W
I2Rt=UIt
系
Q＜W I2Rt＜UIt
消耗的电能部分转化为内能
纯电阻 电路
非纯电 阻电路
三、电热器 电流的热效应
类型三 电热的计算
5．实验步骤 (1)按照电路图连好电路，连接时开关要断开，滑动变阻器 连入电路中的阻值应为最大． (2)检查无误后，闭合开关S，记录通电1 min后两个烧瓶中 温度计的示数变化． (3)调节滑动变阻器，改变电路中的电流，再次记录通电1 min后两个烧瓶中温度计的示数变化．
三、电热器 电流的热效应
6．数据现象：当电流和通电时间相同时，装有镍铬合金丝的 烧瓶中温度计示数升高得快；当电阻和通电时间相同时， 电流越大，温度计示数升高得越快．
三、电热器 电流的热效应
[解析]探究影响通电导体产生热量多少的因素时应该采用控制变量法， 每次只能改变电阻、电流、通电时间这三个因素中的一个，控制其他两 个因素不变，观察产生的热量多少(利用转换法)，即可得出电热与这一 变量的关系．
三、电热器 电流的热效应
[实验点拨]探究影响电流热效应因素实验的研究方法与易混探
电热器 电流的热效应
外国语学校西校区物理组
问题
你知道生活中哪些家用电器是物理上 说的“电热器”吗？
电热油汀 红外燃油取暖器
一、电流的热效应
导体中有电流通过时导体会发热，将 电能直接转化为内能，这种现象叫做电 流的热效应。 主要利用电流热效应工作的装置称为 电热器。
电热器的主要组成部分是发热体。 发热体是由电阻率大、熔点高的电 阻丝缠绕在绝缘材料上制成的。
2、公式：Q = I 2 Rt 热 t-s, Q-J
3、单位： I-A, R-Ω,
焦耳是英国物理学家。他一生的 大部分时间是在实验室里度过的。 1840年，焦耳通过大量的实验终于 确定了电流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，这个规律就是 焦耳定律。 焦耳致力于热功当量的精确测定 达40年之久，他用实验证明“功” 和“热量”之间有确定的关系，为 热力学第一定律的建立确定了牢固 的实验基础。
猜想三：导体通电时产生的热量多少与导 体的电阻大小有关。
实验方法:
1、如何探究热量与电阻的关系？
R1=5Ω R2=10Ω
2、如何探究热量与电流的关系？
条件
现象
初步结论 R越大，Q越多 I越大，Q越多
1 2 3
I、t 相同，R不同。 R、t不变，I不同。 I、R不变，t 不同。
t越长，Q越多
S A P
M
V
热量与电阻
R1=5Ω 热量与电流
R1
R2=10Ω I1=2I2
R2 R3
R1=R2=R3=10Ω
问题1
1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡 热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？ 2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉， 电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？ 3、电熨斗，它通电的时间过长，会发生更多的 热量，一不小心，就会坏衣料。
《电热器 电流的热效应》概念应
《电热器电流的热效应》概念1、电流的热效应：当电流通过导体时会发热的现象。
（将电能直接转化为内能。
）2、电热器：利用电流热效应工作的装置。
（工作原理：电流热效应）3、探究导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关的实验研究方法：控制变量法、转换法。
（1）要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制和不变，则可以让两个阻值不同的电阻（串联／并联）后接入电路。
实验电路图如下：（2）要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值(改变/不变)，而通过该电阻的电流大小(改变/不变)。
只要调节电路中滑动变阻器的滑片，就可以改变电路中的电流大小。
然后加热相同时间，观察某个瓶中温度计示数变化情况。
（3）要研究电流对产生热量的影响,应该控制和不变，改变。
4、结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论2. 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。
结论3. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
6、电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
7、焦耳定律表达式（电流产生热量的表达式）：Q=I 2Rt (普遍适用) 单位：I —安 R —欧 t —秒 Q —焦8、电流产生热量的其他表达式 ：（1）Q = UIt（2） Q =只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。
9、电功和电热的关系：（1）电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）W = Q（W= UIt ） =（Q=I 2Rt ）（2）在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）W > Q（W= UIt ） > （Q=I 2Rt ）结论：电功W ≥ 电热Q10、电热器的结构特点：⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。
⑵发热体均是由 电阻率大 、 熔点高 的材料做成的。
电热器--电流的热效应
电热器电流的热效应1．电热器是利用电流做功将电能转变为内能的装置，电热器一般都是由电阻构成的．2．焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比．即：Q=I2Rt。
它适用于任何用电器热量的计算．(1)电流的热效应跟电阻大小的关系电流通过导体时电能要转化成热，即导体通电要发热．如果电流通过导体电能全部转化为热，电流通过导体消耗电能就等于电能转化为内能。
利用电功公式W=UIt和欧姆定律公式I=U/R可得电能转化成的内能Q=I2Rt，这个关系式表明，在电流相同的条件下，电能转化成内能率跟导体的电阻成正比．对于电流通过时电能全部转化为热的用电器，电能转化为的内能也可表示为Q=U2t/R，这个关系式表明，在电压相同的条件下，电能转化为内能跟导体的电阻成反比．也就是说，在电压相同时，电阻较大的导体在一定时间内产生的热较少．(2)电流通过电热器消耗的电能电流通过电热器消耗的电能全部转化成热，电热器消耗的电能，即产生的热为Q=Pt=I2Rt 或Q=Pt=U2 t/R ．难点：理解电热器产生热量的实验探究过程及分析、归纳实验结论。
二、电流通过电热器所产生热量的多少与哪些因素有关？4．对于电热器产生热量的多少，我们可以进行定性的比较：将火柴棒插入电阻圈中，火柴先被点燃的电阻圈温度升高得多，产生的）（A）导线有绝缘层保护，能隔热（B）导线散热快，所以温度低（C ）通过导线的电流小于通过电熨斗的电流（D ）导线电阻小，产生热量少点拨：电熨斗是利用电流的热效应制成和工作的，电熨斗的发热体和连接导体串连接在电路中，通过的电流相等、发热体的电阻远大于连接导线的电阻，根据电流的热效应跟电阻大小的关系知，在电流相同的条件下，电阻较大的导体在一定时间内产生的热较多，使得电熨斗很烫，连接导线却不热。
解答：D总结：本题考查运用电流热效应跟电阻大小的关系解释物理现象的能力，理解串联电路各处电流相等和电流相同，通电时间相同时，电能转化成的热跟电阻成正比，是解答本题的关键。
电热器 电流的热效应(中考考点解读)(解析版)
15.3电热器电流的热效应（第1课时）（考点解读）（解析版）1、电流的热效应（1）电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。
（2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。
（3）电流热效应影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多。
（4）公式：Q=I2Rt（普遍适用）Q=W=UIT（只适用于电热器）式中：I-通过导体的电流，单位是安培（A）；R--导体的电阻，单位是欧姆；t--电流通过导体的时间，单位是秒（S）；Q--电流在电阻上产生的热量，单位是焦（J）（5）方法点拨：①电流有三大效应：热效应、磁效应、化学效应。
②任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时就会有热效应；电流流过超导体不会有热效应。
2、电热的利用与防止（1）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。
其优点是清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节电流。
（2）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等。
3、探究影响电流通过导体时产生热量的因素（1）实验器材：密闭容器两个，U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
（2）实验装置：（3）实验步骤：①探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系实验设计：保持电流和通电时间不变，改变电阻。
如图甲，把两个不同的电阻串联在电路中。
②探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系实验设计：保持电阻和通电时间不变，改变电流。
如图乙，将两个相同的电阻先联，再与另一个电阻串联。
③探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系实验设计：保持电阻和电流不变，改变通电时间。
（4）实验结论：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
15.3电热器 电流的热效应
•在电热器中，电能全部转化为 内能。此时，Q=W=UIt 由欧姆定律，将U=IR代入， 可得： Q=I Rt
2
由电功到电热
特别注意!!!
正确理解电功与电热的概念：
• 电功是指电能转化为其它形式的能的过程。
• 电热是指由电能转化成的内能。 • 关于Q与W的大小关系 • 电热器，电能全部转化为内能， Q=W，即I2 Rt=UIt • 电动机，电能转化为机械能和内能， Q<W，则I2 Rt﹤UIt
5.将长短、粗细都相同的锰铜合金丝和镍铬合金丝串 联在电路中,通电后,哪条合金丝上蜡粘的火柴杆先 掉下来? 镍铬 锰铜
我会选择！
1.有三个用电器，其中一个为“220V， 60W”的电风扇，一个为“220V，60W” 的白炽灯，另一个是“220V，60W”的电 热器，都在额定电压下工作相同的时间， 比较这三个用电器产生的热量是C ] [
设计实验、验证假设
(1)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， 电流 通电时间 应该控制 和 不变， 则可以让两个阻值不同的电阻 串联 （串联／并联）后接入电路。
1.焦耳定律
方案1：
在通电电流和通电时间相同的条件下， 研究通电导体产生的热量跟电阻的关系： 电路图：
学 习 目 标
1、知道电流的热效应。 2、知道电热器发热原理, 能举出利用 和防止电热的实例。 3、理解焦耳定律、公式及适用条件。 4、会对一些家庭电热器进行简单的计算。
结论：在电阻和通电时间相同的条件下， 电流越大，导体产生的热量越多。
(3)研究通电时间对产生热量的影响
要研究电流对产生热量的影响,应 该控制电流 和 电阻不变，改 变 通电时间 。 结论：在电阻和电流相同的条件下，通 电时间越长，导体产生的热量越多。
电热器 电流的热效应
15-动画 焦耳定律实验 动画-11焦耳定律实验 动画 焦耳定律实验1.swf
15-动画-12焦耳定律实验2.swf
归纳总结
结论1:电流和通电时间相同时，电阻越大， 结论1:电流和通电时间相同时，电阻越大， 1:电流和通电时间相同时 越大 电流产生的热量越多。 电流产生的热量越多。 结论2:电阻和通电时间相同时，电流越大， 结论2:电阻和通电时间相同时，电流越大， 2:电阻和通电时间相同时 越大 电流产生的热量越多。 电流产生的热量越多。 结论3:电阻和电流相同时，通电时间越长， 结论3:电阻和电流相同时，通电时间越长， 3:电阻和电流相同时 越长 电流产生的热量越多。 电流产生的热量越多。
研究通电导体电流大小对产生 热量的影响
• 方法：只需观察 装置，通过 方法：只需观察B装置 装置， 滑动变阻器 改变镍铬合金丝中的电 看其中煤油在相同时间内 在相同时间内温度 流，看其中煤油在相同时间内温度 的变化
研究通电时间对产生热量的影响
• 仍选定 其中煤油的温度变化
通常： ＜ 通常：Q＜W
3 例如图所示，电源电压220伏，R是电烙铁， 如图所示，电源电压220 220伏 是电烙铁，
标有“220V，40W 字样 字样； 是电灯泡， 标有“220V，40W”字样；L是电灯泡，标有 PZ220—40 字样.当开关S闭合时， 40”字样 “PZ220 40 字样.当开关S闭合时，电烙铁 每分钟产生的热量是______ ______焦 当开关S 每分钟产生的热量是______焦，当开关S断 开时，电烙铁的实际功率是__ __瓦 开关S 开时，电烙铁的实际功率是__瓦；开关S断 开后，整个电路工作__小时消耗1千瓦电能. __小时消耗 开后，整个电路工作__小时消耗1千瓦电能.
电热器、电流的热效应(3)
A、两根一样多 B、粗的一根较多 C、细的一根多 D、缺少条件，无法判断
作业: WWW 第3题
我爱你就是要在开心时看得到你，生气时看得到你，你不能错过我的情绪起伏，你不能错过我的死，就是我想去当小偷，你也得陪我去当鸳鸯 大盗。 为了向别人、向世界证明自己而努力拼搏，而一旦你真的取得了成绩，才会明白：人无须向别人证明什么，只要你能超越自己。 是非和得失，要到最后的结果，才能评定。 承认自己的伟大，就是认同自己的愚疑。 只有想不到的事，没有做不到的事。 人越是高兴的事情，越爱隐藏；越是痛苦的事情，越爱小题大作。 在强者的眼中，没有最好，只有更好。 我爱你就是要在开心时看得到你，生气时看得到你，你不能错过我的情绪起伏，你不能错过我的死，就是我想去当小偷，你也得陪我去当鸳鸯 大盗。 一口吃不成胖子，但胖子却是一口一口吃来的。
1
A
B
2
3
C
二、探究电流通过电热器产生热量跟哪些因素有关
提出问题： ：电流通过电热器产生的 热量跟哪些因素有关？
猜想
①电阻R ②电流I ③通电时间t
动动脑筋想一想 七嘴八舌议一议
你需要哪些器材？ 怎样比较通电导体产生热量的多少？
七嘴八舌
1、如何研究通电导体中电流大小对产生 热量的影响？
2、如何研究通电导体的电阻大小对产生 热量的影响？
考考你的举一反一能力
利用如下器材，如何探究电流通过电热器所产生热量的多少 与哪些因素有关.(说明：此实验中两个小电灯的电阻都会略有改变， 但始终是4.8V 0.3A的那一个电阻较大)
1.怎样比较通电导体产生热量的多少？ 2. 研究电流大小对产生热量的影响时 需要几个小电灯？ 3.研究电热器电阻的大小对产生热量的 影响时需要几个小电灯？
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第十五章电功与电热
三、电热器电流的热效应
主备人：灌南中学外国语学校王新华
执教人：执教班级：执教时间：
一、教学目标
1、知识与技能：
（1）知道电流的热效应
（2）在实验的基础上总结出焦耳定律的内容
（3）理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。
（4）知道一般电热器的工作原理及其应用。
2、过程与方法：
体验科学探究的过程，了解科学探究的重要方法——控制变量法，提高探究能力和思维能力。
3、情感、态度与价值观：体验科学探究带来的乐趣，体会物理科学的研究方法。
二、设计思路：
通过电阻的发热来得出电流的热效应，从而进一步引导出电流的发热与哪些因素有关的疑问，再通过学生的猜想，设计实验来验证，得到焦耳定律，并给予一定的分析、应用。
三、教学重难点
教学重点：理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。
施教策略：通过例一的讲解，对比Q与W的异同。
教学难点：怎样用实验的方法探究焦耳定律。
突破策略：通过学生用手触摸感受电流的热效应可能与电阻有关，引导学生猜想，方案设计新老教材均可。
配合适当的记录供分析总结。
四、教学资源
焦耳定律实验装置一套、5欧姆电阻、10欧姆电阻、20欧姆电阻、热得快、电烙铁、
五、教学设计
引导学生回答：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，
精确的实验研究表明：相同电流和通电时间的前提下，导体产生的热量与电阻成正比。
六、板书设计
七、教学反思。