《电流的热效应》教案 (公开课教案)2022年北师大版2

《电流的热效应》
教学目标：
〔一〕知识与技能
1、知道电流的热效应.
2、知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。

3、了解生产和生活中如何利用电流的热效应来为人类效劳，了解电流热效应带来的危害及防止的措施。

4、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用。

〔二〕过程与方法
1、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关〞培养学生设计记录表格、进行实验收集数据、分析数据得出结论等科学探究能力。

2、通过实验探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关〞，进一步学习控制变量法的科学研究方法，体会替代的研究思想。

3、通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力。

4、通过学习电流热效应的应用实例和危害的防止措施，培养学生将所学知识应用于实际的能力。

〔三〕情感态度价值观
1、通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值。

2、通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，效劳于社会的理念。

3、通过了解物理学家焦耳的事迹，培养学生不懈追求的科研创新精神，激发学生热爱科学的情感。

教学重点：
通过实验探究电流热效应跟电流和电阻大小的关系。

教学难点：
组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论。

教学过程：
〔一〕创设情景，引入新课
演示：用“热得快〞烧水，不一会儿水就烧开了。

提出问题：是“谁〞给了水“热〞？
学生思考并答复：“电流〞。

提出问题：第一节中电动机提升重物是将电能转化什么能？用“热得快〞烧水，是电能转化为什么能？
通过类比第一节电动机做功是将电能转化为机械能，学生会得出用“热得快〞烧水是电能转化为内能。

教师引导：同学们生活中你一定见过用电器的发热现象，请列举例子。

学生举出生活中电能变成内能的例子。

提出问题：电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
学生答复：可能导线和灯泡的电阻不同
提出问题：假设在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。

这是为什么呢？
学生答复：可能是通过导线的电流较大的原因。

提出问题：点亮的灯泡过一会儿烫手，说明了什么？
学生答复：可能是时间变长的原因。

教师直接提出问题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？
学生通过上述问题的分析，进而猜测到与电阻、电流、通电时间有关。

〔二〕制定方案
提出问题：怎样判断产生电热的多少？由用“热得快〞烧水的实验得到了什么启示？
学生讨论得出：可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。

提出问题：要想比拟不同的电热使液体温度升高的不同，液体应该做怎样的限定？
学生得出用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。

引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。

提示：要研究导体产生电流的多少与电阻的关系，应控制哪些物理量不变？打算选择哪些器材？画出你的实验电路图。

学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流，画出电路图，并设计实验记录表格。

让学生仿照上面的方法，设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。

教师引导学生归纳实验步骤及考前须知。

〔三〕实验探究
教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。

〔同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少？〕
学生观察并将实验数据记录在表格中。

〔四〕分析与结论
学生分析讨论实验记录，得出：导体的电阻越大，通过的电流越大，通电时间越大，电流的热效应就越显著。

进而猜测：电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。

在探究实验的根底上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、
单位及其应用。

〕《电功率》
教学目标：
知识与技能：
1、知道电功率的意义、定义、定义式及单位；
2、理解额定电与额定功率；
3、知道电功率的公式P＝UI并能进行简单计算。

过程与方法：
1、观察体验电能表铝盘转动快慢与用电器功率的关系；
2、观察体验用电器额定功率与实际功率的关系。

情感态度与价值观：
培养学生实事求是的科学态度。

教学重点：
电功率的概念；额定功率；电功率与电压、电流的关系。

教学难点：
电功率的概念、额定功率。

教学设计：
一、导入
出示100W的灯泡，观察上面所标的字样，体会其所反映的含义。

然后接入电路中，观察电能表铝盘转动快慢，再换接电炉，观察电能表铝盘转动的快慢，两者进行比拟，引入用电器消耗电能快慢的问题。

二、电功率
可先提问：怎样比拟用电器消耗电能的快慢。

学生讨论后可归纳为：
①取相同时间，比拟消耗电能多少；
②取消耗相同电能，比拟所用时间多少。

在比过程中可类比“速度〞概念
根据第一种方法，引入电功率定义，并从以下几方面完善对电功率概念的认识：
①意义〔强调是“快慢〞而非“多少〞〕
②定义
③定义式〔点明-用电器在工作时功率不变，与“W〞“t〞无关〕
④单位〔两套单位不能混用，焦、秒、瓦特为一套，千瓦时、时、千瓦为一套〕
加深对电器功率的认识与体验：一是了解“毫瓦〞，二是提出“电功率大的用电器是不是就耗电多?〞
学生讨论：P=W/t 变形为W=Pt，明确W是指消耗电能的多少，P是指消耗电能的快慢，
它们是不同的两个物理量。

例：1KW的空调工作1h，它所消耗的电能是多少？
〔学生解题，共同评议，注重解题的标准，同时比照功率用“瓦〞，时间用“秒〞×106J)
三、额定功率、额定电压
提问：一只100W的灯泡功率是保持不变吗？
实验：将电池组、3.8V小灯泡、变阻器与开关用导线串联起来，将电压表并联在小灯
泡两端，改变小灯泡两端的电压，观察其亮度怎样随电压而改变。

通过实验，让学生讨论明白：
①用电器的实际功率是可改变的
②电功率随电压而改变
然后给出“额定电压〞和“额定功率〞的概念，注意让学生理解“正常工作〞的含义
讨论：
①实际功率有几个？额定功率有几个？
②什么时候实际功率恰好等于额定功率？
③灯的亮暗是由实际功率还是额定功率决定？〔比拟“PZ220-40”与“36V，40W〞正常
工作时的亮度〕
最后出示一些用电器的铭牌或说明书，让学生找出并体验额定功率，并点明实际电压高
于或低于额定电压时的危害。

四、电功率的测量
由前面“额定功率〞知道，用电器实际功率随电压而改变，而根据欧姆定律I＝U/R可
知，通过的电流亦相应改变，给出电功率公式P＝UI，强调中P与U、I的关系。

通过例题对公式中各量的单位、计算过程中应注意的问题予以强调。

思考：怎样根据公式来测量用电器的电功率？
小结：
由学生总结学到了什么知识，并就学习中的问题发表看法。