科学探究：电流的热效应
16.4 科学探究：电流的热效应
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生 热量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻 Ｒ越大，电流产生热量越多。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通
电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律的发现者
焦耳（1818～1889），
英国物理学家。1818年
问题3.电路中负荷过大有什么危险？为什么？
电路中负荷过大时，使电路中电流增大，按Q=I2Rt
计算，容易引起线路发热，甚至烧毁线路。
请你当设计师： 显然，我们希望热量更多地集中在电炉的发热体上， 而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳
定律Q=I2Rt ，你对发热体和导线的材料有何建议？
发热体：电阻率大、熔点高 导线：电阻率小、熔点高
电流的热效应有什么利和弊？
优点：清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等
优点。
缺点：浪费电能，造成电线老化,影响用电器使用寿命。
电流的热效应 与哪些因素有 关？
导线和电熨斗串联，为什么 电熨斗很热而导线并不是很 热？说明什么？
电流通过导体时产生热的多 少跟什么因素有关？ 首先猜测电流I、电阻R、时间 t三者对电流产生的热量Q的多 少有影响，然后对电流I、电
产生热量越多。
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的 影响
相同时间内通过R的电流为
Ｉ，移动R0的滑片,使通过R 的电流为0.5Ｉ。比较R两次 所产热的多少
结论：在电阻Ｒ和通电时间t相同时，电流产生 热量多少与通过导体的电流Ｉ大小有关，并且 电流Ｉ越大，电流产生热量越多。
控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→对电热Q 的影响
电流热效应的利用
《科学探究：电流的热效应》课件
当电流流过导体时，电子与导体 的原子发生碰撞，将动能转换为 热能，使得导体温度升高。这种 现象被称为电流的热效应。
焦耳定律
总结词
焦耳定律描述了电流的热效应，即当电流通过导体时，单位时间内产生的热量 与电流的平方、导体的电阻以及时间成正比。
详细描述
焦耳定律是电流热效应的基本定律，它指出单位时间内产生的热量Q与电流I的 平方、电阻R以及时间t成正比，数学表达式为Q=I²Rt。
对比分析
分析实验结果与理论预测之间的差异，探讨可能的原因和影响因素。
结论推导
结论总结
根据实验结果和数据分析，总结 电流热效应的规律和特点。
推导过程
根据实验数据和对比分析，推导出 电流热效应的一般结论和规律。
实际应用
探讨电流热效应在生产和生活中的 应用，如电热器、电暖器等。
05
结论与启示
实验结论
科学探究：电流的热效应
• 引言 • 电流的热效应原理 • 实验设计与操作 • 结果分析与讨论 • 结论与启示 • 参考文献
01
引言
主题简介
01
电流的热效应是指当电流通过导 体时，由于电阻的存在，电能会 转化为热能的现象。
02
这一现象在日常生活中随处可见 ，如电热器、电熨斗、电饭煲等 电器的加热功能都是利用电流的 热效应实现的。
从原子和分子的角度深入探讨电流热效应的机制， 有助于更深入地理解这一现象的本质。
探索新型电热材料
研究具有更高电热转换效率和更低能耗的新型电 热材料，有助于开发更高效、更环保的电器产品。
3
发展智能温度控制技术
结合现代传感器和控制系统，实现电器设备在工 作过程中的实时温度监控和智能调节，提高设备 的安全性和稳定性。
九年级物理第四节科学探究：电流的热效应
1．内容： 电流通过导体产生的热量跟___电_流__的_二__次__方___成正比，跟 __导_体__的_电__阻__成正比，跟__通__电__时_间___成正比。
2．公式：Q＝I2Rt。
第四节 科学探究：电流的热效应
[说明]电流 I 的单位：安(A)；电阻 R 的单位：欧(Ω )；时 间 t 的单位：秒(s)；热量 Q 的单位：焦(J)。
第四节 科学探究：电流的热效应
类型二 电热的计算
例2 如图16－4－3所示为一台两挡式电热水器的内部简化电路，
S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A，当S接b时电路的
电功率为22 W，求：
(1)R1的电阻。 (2)高温挡时电路的电功率。
(3)在低温挡工作10 min， 电流通过R2产生的热量。
二 实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关
1．设计实验 (1)应用___控__制_变__量____法分步进行探究。 ①保持__电__阻__大_小___、___电__流__大_小____相同时，探究电流产生 的热量与通电时间长短的关系。 ②保持__电__阻__大_小___、____通__电_时__间___相同时，探究电流产生 的热量与电流大小的关系。
V。
(3)当电动机因故障卡住无法转动时，电动机中的电流：I＝UR＝1.350 VΩ＝20 A。
第四节 科学探究：电流的热效应
[易混辨析]混淆实际问题中的电功与电热的原因：不理解常用家用电器
工作时能的转化。电动机工作时，将电能转化为机械能和内能，则有W
＝W机＋Q；其中，电流通过电动机做功为W＝UIt，电流通过线圈产生的
2．实验结论 (1)对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越 长，电流产生的热量越___多__。 (2)对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通过的电流 越大，电流产生的热量越___多___。 (3)在电流大小、通电时间相同的情况下，电阻丝的电阻越 大，电流产生的热量越___多___。
沪科版物理九年级全册 1电流的热效应课件
R
演示
R
（2）电流产生的热量与电流的关系
实验结论
2、在通电时间和电阻相同的条件下， 电流越大，电流产生的热量越多。
电阻丝
R1
R1 R2
演示
R2
（3）电流产生的热量与电阻的关系
实验结论
3、在通电时间和电流相同的条件下， 电阻越大，电流产生的热量越多。
实验结论
结论1. 在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。
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
【例题】某电热器电阻丝的电阻为55欧， 接在220伏的电源上，在20分钟内共产生 多少热量？
解：
1. 电流通过导体时，导体产生的热量多少 跟通__电__时__间_____成正比，跟电_流__的__平__方______成 正比，跟导__体__的__电__阻____成正比。
焦耳
（J.P. Joule， 1818－1889）
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律. 若电流做的功全部用来产生热量 即 Q=W 又∵ W＝UIt ，欧姆定律 U=IR ∴ Q=W=UIt=I2Rt
纯电阻电路：Q放=W总=UIt=U2/R t=I2Rt 非纯电阻电路：W总＞Q (W总=W外＋Q)
得出结论
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt
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 = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
注意：
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍
沪科版九年级物理优秀教学案例：16.4科学探究：电流的热效应
（二）讲授新知
在讲授新知时，我会向学生介绍电流的热效应的基本概念和原理。我会解释电流通过导体时会产生热量，并介绍电流大小、电阻大小、通电时间等因素对热量的影响。我会使用生动的例子和图示来帮助学生理解和记忆这些概念和原理。
在这一章节的教学中，我需要引导学生通过实验观察电流的热效应，并引导学生运用控制变量法分析电流产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间的关系。通过这一节课的学习，我希望学生能够掌握电流的热效应的基本原理，并能够运用所学知识解决实际问题。同时，我也将注重培养学生的实验操作能力、观察能力以及分析问题的能力，提高学生的科学素养。
我会强调电流的热效应的基本原理和影响因素，并提醒学生注意实验操作的注意事项。此外，我还会强调电流的热效应在日常生活和工业中的应用，并鼓励学生运用所学知识解决实际问题。
（五）作业小结
在作业小结环节，我会给学生布置一些相关的作业，以巩固和加深他们对电流的热效应的理解和掌握。作业可以包括练习题、实验报告、研究性学习等形式的任务。
其次，我会引导学生运用控制变量法来分析电流的热效应。学生将会分组讨论和设计实验，通过控制其他因素不变，只改变电流大小、电阻大小、通电时间等因素，来观察和记录导体发热的现象。通过这个过程，学生将能够学会如何控制变量，如何分析实验结果，并得出结论。
最后，我会引导学生运用所学知识解决实际问题。学生将会接触到一些与电流的热效应相关的实际问题，如电热器、电饭锅等电器的工作原理。学生将能够运用所学知识来解释这些现象，并能够提出解决问题的方法。
九年级物理 第15章 电功和电热 同步辅导 电流的热效应知识赏析
科学探究：电流的热效应一、探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关1.电流的热效应（1）概念：电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。
（2）实质：电流的热效应是一种普遍现象,只要用电器对电流有阻碍作用,电流流过用电器时就会发热,就会有电能转化为内能。
2.探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关（1）进行实验：①用液体（如煤油）温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
②a.探究通过通电导体电阻的大小对产生热量的影响,可选择两段不同阻值的电阻丝R 1、R 2（R 1>R 2）,实验时,将两段电阻丝串联在电路中,以控制通电时间和通过两段电阻丝的电流大小相等。
b.探究通电导体中电流的大小对产生热量的影响,可控制通电时间和电阻丝的阻值不变,使通过电阻丝的电流大小改变。
实验时,通过调节串联在电路中的滑动变阻器来改变电路中电流的大小。
（2）实验电路图和装置（如图1所示）甲乙（3①按图甲所示的电路图连接电路,通电一定时间后,切断电源,分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。
②控制通电时间相等,调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小,观测其中一段电阻丝（如R 1）所在液体温度的变化。
③保持通过电阻丝的电流大小不变,改变通电时间,观测其中一段电阻丝（如R 1）所在液体温度的变化。
（4）实验结论：当电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多；当电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,导体产生的热量就越多。
当电流和电阻一定时,通电时间越长,导体产生的热量就越多。
即：电流通过导体产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。
【学法技巧】控制变量法和转换法的应用1.控制变量法：探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时,要控制电流和通电时间相等；探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系时,要控制电阻和通电时间相等。
2.转换法：在探究电流产生的热量与哪些因素有关时,产生热量的多少是不能直接观察的,但我们可以利用转换法,通过观察煤油升高的温度来判断导体产生热量的多少。
科学探究：电流的热效应
《科学探究：电流的热效应》精讲精析一、探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关1.电流的热效应（1）概念：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。
（2）实质：电流的热效应是一种普遍现象，只要用电器对电流有阻碍作用，电流流过用电器时就会发热，就会有电能转化为内能。
2.探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关（1）进行实验：①用液体（如煤油）温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
②a.探究通过通电导体电阻的大小对产生热量的影响，可选择两段不同阻值的电阻丝R1、R2（R1>R2），实验时，将两段电阻丝串联在电路中，以控制通电时间和通过两段电阻丝的电流大小相等。
b.探究通电导体中电流的大小对产生热量的影响，可控制通电时间和电阻丝的阻值不变，使通过电阻丝的电流大小改变。
实验时，通过调节串联在电路中的滑动变阻器来改变电路中电流的大小。
（2）实验电路图和装置（如图1所示）甲乙（3）实验步骤：①按图甲所示的电路图连接电路，通电一定时间后，切断电源，分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。
②控制通电时间相等，调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小，观测其中一段电阻丝（如R1）所在液体温度的变化。
③保持通过电阻丝的电流大小不变，改变通电时间，观测其中一段电阻丝（如R1）所在液体温度的变化。
（4）实验结论：当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量就越多。
当电流和电阻一定时，通电时间越长，导体产生的热量就越多。
即：电流通过导体产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。
【学法技巧】控制变量法和转换法的应用1.控制变量法：探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相等；探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系时，要控制电阻和通电时间相等。
2.转换法：在探究电流产生的热量与哪些因素有关时，产生热量的多少是不能直接观察的，但我们可以利用转换法，通过观察煤油升高的温度来判断导体产生热量的多少。
沪科版物理九年级下册第四节 科学探究：电流的热效应教案与反思
第四节科学探究：电流的热效应原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！随风潜入夜，润物细无声。
出自杜甫的《春夜喜雨》【教学目标】一、知识与技能1.知道电流的热效应.2.知道电流产生的热量跟通电时间、电流大小、电阻大小的定性关系.3.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.通过实验探究“电流产生的热量与哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力.2.通过焦耳定律的教学培养学生解决一些简单问题的能力.3.通过教学培养学生的科学研究方法(控制变量法、转换法等).三、情感、态度与价值观1.通过经历科学探究过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要作用.2.通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念.3.通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心.【教学重点】1.实验探究电流产生的热量与哪些因素有关.2.应用焦耳定律解决一些简单问题.【教学难点】1.组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确的结论.2.对焦耳定律内容、公式的理解.【教具准备】学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、煤油、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题：（1）比较它们有何不同？（2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？（3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热.【新课引入】师电流产生的热量跟哪些因素有关呢？为什么正常情况下电线不会起火？而发生短路或接入电路用电器总功率过大时会引起火灾呢？要弄清这些问题，下面我们就一起来学习第四节科学探究：电流的热效应.【预习指导】阅读课本P129-133文字内容和插图，把基本概念、规律、规定、公式等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【交流展示】1.各小组代表手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】电流的热效应学生小组内部交流讨论，回答下列问题，教师指导订正.师生产、生活中电热有哪些应用？哪些地方需防止电热？生：工厂利用电热炼钢，家庭用电热烧水、做饭、取暖，如电水壶、电饭煲，电取暖器都是利用电热的设备.电线、电视机、电脑等要防止电热危害.师什么是电流的热效应？列举利用电流热效应的用电器.生：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫电流的热效应,如电灯、电饭煲、电取暖器等.师电流产生热量的多少与哪些因素有关呢？教师引导学生猜想发言：生1：可能跟通电时间有关，因为通电时间越长，电水壶中产生的热越多.生2：可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾.教师点评后，引导学生设计实验，采用控制变量法和转换法.(一)研究电流产生的热量与通电时间是否有关.1.电路图：2.实验图：3.方法：断开开，按电路图连接好电路（如图），将滑片P置于最右端，闭合开关，移动滑动到适当位置，保持电流的大小不变，每间隔2min录一次温度计的示数，并填入表中，分析实验数据，得出结论.(二)研究电流产生的热量与电流大小是否有关.1.电路图：同(一)2.实物图：同(一)3.方法：仍按图16-14连接好电路，在实验(一)的基础上调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与实验()相同，记录温度计的数，填入表中，并分析数据得出结论.(三)研究电流产生的热量与电阻大小的关系.1.电路图：2.实验图：3.方法：选取2根阻值不同的电阻丝R1>R2，在两个相同的玻璃瓶中装入质量和初温相同的煤油，按电路图连接好电路(如图)，将滑片置于最右端，闭合开关，调节滑片至适当位置，通电一段时间后，记录两个玻璃瓶内温度计的示数，并分析实验数据得出结论.教师导学生展示并总结实验方案，多媒体展示.学生进行分组实验，教师巡视指导.【师生互动归纳总结】1.对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越高表明电流产生的热量越多.2.对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明电流越大，电流产生的热量越多.3.在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻越大电流产生的热量越多.教师引导学生交流讨论，对实验进行评估.师实验中，玻璃瓶内为什么装煤油，而不用水？生：因为煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化明显，从而使实验现象明显，另外煤油不导电，还能防止漏电.师实验中，怎样表示电流产生的热量的多少？这用到了什么科学方法？请再举一例.生：用温度计示数变化的多少表示电流产生热量的多少，用到的科学方法是转换法，如探究动能的大小跟哪些因素有关时，用木块被钢球撞出的距离表示钢球动能的大小.师实验(三)中，为什么要将两电阻丝串联？生：由于影响电热大小的因素有多个，所以必须采用控制变量法，才能探究某一因素对电热的具体影响.例如，探究电阻大小对电热的影响时，必须控制电流和通电时间相同，当两电阻丝串联时，可以绝对保证电流大小和通电时间相同.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.焦耳定律学生小组内部讨论交流，回答下列问题，教师指导订正.师什么是焦耳定律？其公式及各物理量单位如何？生：英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的电热与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律.公式：Q=I2Rt.单位：电流I——安培（A），电阻R——欧姆（Ω）,时间t——秒（s），热量Q——焦耳（J）.师电器设备消耗的电能W与电流产生的热量之间有怎样的关系？生：(1)纯电阻电路中(如电烙铁、电热毯等电热器)，消耗的电能W等于产生的电热Q；可以用Q=W=UIt=Pt=I2Rt=U2/Rt计算电热.（2）非纯电阻电路中(如电动机)，消耗的电能W大于产生的电热Q.只能用Q=I2Rt计算电热.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么.【课后作业】1.请同学们完成课本P133作业1 2 3 42.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】1.3.63×1052.C3.B【本章练习答案】1.C2.D3.C4.A5.C6.B7.4101.本节课的设计要体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯.2.本节课的教学重点是实验探究电流产生的热量与哪些因素有关.对实验的设计要放开让学生自己做，实践发现学生的思路有局限于课本上某个实验的倾向，所以要设计一个良好的实验情景，注意让学生的思维散开，发挥其主动性.在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性与思维分析能力，培养学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用.3.电热与电流的二次方成正比是初中学生第一次接触，有一定的难度，教师只作简单介绍，留在高中再进一步探究验证.对于纯电阻电路的理解，先从电炉和电风扇工作时能的转化入手，再讲述概念，不空洞，学生易接受.【素材积累】不怕你不懂不会，旧怕你不学不干。
《科学探究：电流的热效应》教学设计
《科学探究：电流的热效应》教学设计一、教学目标1. 知识目标- 知道电流的热效应，能举例说明哪些电器是利用电流热效应工作的。
- 理解焦耳定律的内容、公式，能运用焦耳定律进行简单的计算。
- 了解电热的利用和防止。
2. 能力目标- 通过探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关的实验，培养学生的观察能力、实验操作能力、分析归纳能力和逻辑思维能力。
- 通过对焦耳定律公式的推导和应用，提高学生运用数学知识解决物理问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标- 激发学生对物理学科的兴趣，培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
- 让学生体会物理知识与生活的紧密联系，增强学生将物理知识应用于生活实际的意识。
二、学情分析1. 已有知识基础- 学生在之前已经学习了电流、电压、电阻等电学基本概念，以及欧姆定律等相关知识，这为学习电流的热效应和焦耳定律奠定了基础。
2. 学习能力- 九年级的学生已经具备了一定的实验探究能力和逻辑思维能力，但在设计实验方案、控制变量以及对实验结果进行深入分析等方面还需要进一步的引导和锻炼。
3. 兴趣爱好- 这个年龄段的学生对生活中的电器设备比较感兴趣，如电暖器、电炉等，利用他们对这些电器的好奇心，可以更好地引导他们学习电流的热效应。
4. 学习风格- 大部分学生比较喜欢直观、形象的教学方式，通过实验演示和生活实例能更好地帮助他们理解抽象的物理概念。
三、教学重难点1. 教学重点- 焦耳定律的内容、公式及其应用。
- 探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关的实验。
2. 教学难点- 理解焦耳定律公式中各物理量之间的关系，并能正确运用公式进行计算。
- 在探究实验中，如何控制变量并对实验结果进行准确的分析和归纳。
四、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、演示法五、教学过程（一）导入新课同学们，我给你们讲个我自己的事儿啊。
有一次冬天，我在家特别冷，就把电暖器打开了。
过了一会儿，我发现电暖器周围特别暖和，我就好奇啊，这电暖器怎么就把周围弄得这么暖和呢？而且我还发现，这电暖器用的时间长了，它自己也会变得特别烫。
16.4科学探究：电流的热效应
第四节科学探究：电流的热效应1．知道电流的热效应；2．理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用．重点焦耳定律的理解及应用．难点做好演示实验，给学生一直观印象电流的热效应演示器一台，220 V电源、火柴、电阻丝、泡沫塑料块等及多媒体．一、创设情境，导入新知老师出示一些电器的图片，让学生观察．【提出问题】：①比较它们有何例外？②灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？③电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？④电能在转化为其他形式能的时候，为什么都要发热？影响它们发热的因素是什么？⑤它们发热时有什么规律？二、自主合作，感受新知1．电流的热效应．2．探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢？3．焦耳定律．4．电热的利用和防止．三、xx互动，理解新知1．电流的热效应电流通过导体时，电能要转化成热，我们把这种现象叫做电流的热效应．2．探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢【猜想】(1)可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多；(2)可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；(3)可能跟电流有关，因为常听说，电流大简易引发火灾．电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了两个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了．【设计实验】应采用控制变量的方法(1)如何控制电流一定时电阻的变化？(2)如何控制电阻一定时电流的变化？(3)如何比较电流产生热的多少？进行演示实验介绍课本上实验．现象与结论：(1)在通电电源的通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生热就越多．(2)在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生热就越多．3．焦耳定律英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精准地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律．其公式为：Q＝I2Rt.公式中的电流I的单位要用安培(A)，电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳(J)．介绍焦耳的生平，对学生进行爱科学的教育，激发学生的学习积极性．4．电热的利用和防止(1)任何用电器工作时都是产生电热．因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热．(2)电热的利用凡是加热的装置都利用了电热．请大家举一些例子说明．(3)电热的防止不想把电能转化为热能，而想转化为机械能、化学等装置的用电器都需要防止电热的产生．如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等．四、尝试练习，掌握新知1．电流通过导体时，将电能转化为________能的现象，叫做电流的热效应，日常生活中用的________等就是利用电流的热效应的用电器．2．电流通过导体产生的热量跟电流的________成正比，跟导体的________成正比，跟________成正比，这个规律叫做焦耳定律．3．大功率晶体管上附有散热片，电视机外壳有散热窗，大型变压器四周设散热油管的目的是________．五、课堂小结，梳理新知本节课我们学习了电热产生的原因，及影响电热产生多少的因素，电热的利用和防止等知识．实验的设计时我们一定要有控制变量的思想，在说明一个物理量与另一个物理量之间关系时，一定要强调其条件，是在什么量不变的情况下才有这样的关系，使自己的叙述更加周密．焦耳定律的内容与该节知识很贴近，我们略一转化就可以得出焦耳定律的内容．但本质上电流产生的热与电阻的关系更具有简单易记、精准明了的特点，只不过它没有了出名物理学所赋予的光环．六、深化练习，巩固新知动手动脑学物理：1、2七、开放练习，拓展新知1．有三个用电器，其中一个为“220 V60 W”的电风扇，一个为“220 V60 W”的白炽灯，另一个是“22060 W”的电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个小电器产生的热量()A．电风扇最多B．白炽灯最多C．电热器最多D．都一样2．下列情况中属于防止电热危害的是()A．电视机背后有散热窗B．家用电器长时间停用，隔一段时间应通电一次C．家庭电路大凡安装自动保护装置，当电流过大时，自动切断电路D．大型爆破工程，用电热装置引发炸药3．将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2xx，若R1＝5R2，通电后问哪根火柴先被点燃(A．在R 1上的火柴B．在R2上的火柴C．同时点燃D．无法确定)V。
2022年沪科版物理九年级《科学探究电流的热效应》教案
16.4科学探究：电流的热效应一、教学目标1. 知识与技能：(1)知道电流的热效应，电热与哪些因素有关；（2）理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。
2. 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。
3. 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。
二、课时安排2课时三、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。
四、教学难点电热影响因素的实验设计；对焦耳电律的理解。
五、教学过程（一）导入新课生活中的物理：上周六，我们学校小伟同学的妈妈出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。
妈妈回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。
可是用手一摸电视后盖就发现，小伟刚看过电视。
你知道小伟妈妈是根据什么判定的吗？同学们回答的很棒！生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
今天我们就来研究电流的热效应。
（二）讲授新课师生交流：（1）家里还有哪些用电器通电后会发热？（2）课本P13页图15-9 中的家用电器有何共同点？我们使用这些电器是为了得到哪一种能量？学生归纳：教师总结：（1）电流热效应是每一种用电器使用时都会出现的；（2.）电热器就是主要利用电流热效应工作的装置。
2.活动：探究电热的影响因素（1）由生活现象引发思考：电热多少与什么有关？（2）大胆猜测：（3）设计实验：①器材装备：师生讨论：你想用什么样的用电器来产生电热？准备用什么器材比较出电热的不同？②方法确定：控制变量法转换法③电路连接：师生讨论：根据实验的要求，要控制变量，这两根电热丝应该怎样连接？如何改变电流的大小？④实验步骤：（4）进行实验：①介绍如图实验装置，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。
②分步实验：A．两个电阻串联，加热的时间相同，A瓶相对B瓶中的电阻较小，B瓶中的温度计示数变化的多。
科学探究：电流的热效应+精品教案
教学方案【ppt6、7、8】思考与讨论电热毯和导线通过电流相同，为什么电热毯很热，而导线却不那么热?为什么插座上插的用电器越多，插座的导线越来越热？长时间使用手机，手机为什么会发烫？提出问题：电流通过导体产生热量与那些因素有关？猜想与假设：①可能与电阻有关。
电阻越大电流通过导体产生热量越大。
②可能与电流有关。
电流越大，电流通过导体产生热量越大。
③可能与通电时间有关。
通电时间越长，电流通过导体产生热量越大。
【ppt9】板书：实验：探究电流热效应跟哪些因素有关设计实验：探究电流通过导体产生热量与电阻的关系问：要研究导体产生热量与电阻的关系，我们如何选择电阻？预设回答：选择不同阻值的电阻。
问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电阻关系时，应该如何做？预设回答：应该保持电流和通电时间相同。
问：这个研究方法大家还记得是什么吗？预设回答：控制变量法。
请大家设计电路图：介绍实验器材：两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
思考、回答听讲思考、回答理解实验设计原理引入电流热效应实验探究教师引导，学生交流掌握实验探究的过程和方法U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
即电流通过导体产生的热量多少。
【ppt10】进行实验：实验视频实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
【ppt11】设计实验：探究电流通过导体产生热量与电流的关系问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电阻关系时，应该如何做？我们如何设计电路？预设回答：应该保持电流和通电时间相同。
请大家设计电路图：介绍实验器材：注意：右侧U型管中液面高度的变化是由右侧密封在容器内的电阻丝引起的。
观看演示实验或视频观察实验现象，分析得出实验结论通过视频让学生深刻掌握实验过程。
掌握实验过程的注意事项【ppt12】进行实验：实验视频实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
16.4_科学探究：电流的热效应
5. 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视 机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电时间 相同，电流通过它们产生的热量最多的是（ A ） A．电烙铁 B．电视机 C．电风扇 D．一样多
电流热效应的控制（防护）
散热窗
散热片
散热风扇
散热窗、散热片、散热小风扇
上面这些东西里都装有散热装置，你知道它 们是怎样散热的吗？你还知道哪些电器采取 了散热措施？安装了什么样的散热装置？
讨论：
通电导体产生的热量跟电阻 到底是成正比还是成反比？你是 怎样理解的？
电流一定（正比） 电压一定（反比）
六.知识延展 非纯电阻电器：
电动机
1.能量转化： 电能 = 机械能 + 内能 2.总功（电能）： W总=UIt 3.有用功（机械能）： W有=W总-
Q=Gh
2
4.额外功（内能、热量）：
Q I Rt
电炉丝接入电路中时，电炉丝热得 发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不 发热。这是为什么?
（2）根据变形公式 ： P Q
U2 R
t 解释下面的问题：
为什么接在家庭电路中的灯泡，100W的要比15W的亮？
答：因为两灯泡 并联，灯泡两端的电压相等，100W 的灯泡比15W的灯泡电阻小，所以100W的灯泡产生 的热量多。因此100W比15W灯泡更亮。
W机械=W –Q=600000J
3. 下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（ A.洗衣机 B.录音机 C.电视机 D.电饭锅。
D）
4. 有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生 的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间 内烧开，那么这三根电阻丝应是( B ) A．三根串联 B．三根并联 C．两根串联起来，再跟第三根并联 D．两根并联起来，再跟第三根串联
16.4科学探究电流的热效应(原卷版)
沪科版九年级第十六章《电流做功与电功率》16.4 科学探究：电流的热效应【知识梳理】一、电流热效应1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
2.探究电流产生的热量与哪些因素有关电热与通电时间的关系可以通过实验过程体现出来，对于某一个电阻丝所在容器，通电时间越长，温度升高的度数越高，说明通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。
在研究电流与电流关系的实验中，通过调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，发现电流越大，电阻所在容器温度上升的较高，说明在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生热量越多。
在研究电热与电阻关系的实验中，利用两个电阻串联的电流相等，电阻大的容器中的温度计升高的温度高，说明电流通过电阻产生热量多。
即在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。
通过本次实验可以得出电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关。
电流越大、电阻越大、通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。
3.在设计电路时要利用控制变量的思想，电流、电阻和通电时间都能影响电热的大小，在探究其中一个物理量时，要控制其它量相同。
在探究电热与电阻关系时，要控制电流相同，结合串、并联电路的特点，利用串联电路电流相等，所以把两个阻值不同的电阻串联进行实验。
在探究电热与电流关系时，要控制电阻一定，电流不同，因而通过调节滑动变阻器改变通过电阻的电流。
4.本实验是利用电阻丝加热液体（煤油）来反映电流通过电阻产生热量的多少，现象比较明显，测量方便。
实验中也可以利用空气的热胀冷缩的性质，用密闭容器连接U型管，通过U型管两侧液面高度差的变化来比较放出热量多少。
二、焦耳定律1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
2.焦耳定律公式：Q=I2Rt。
式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。
3.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。
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布置作业：本节课后作业1、2、3、4.
《涛声依旧》音乐欣赏：
实验探究电流产生的热量有哪些因素
闭合开关，调节滑动变阻 器,改变电流,观察温度计
实验三:探究电流产生的热量与通电时间的关系。
实验方案： 控制电流和电阻相同， 比较不同时间产生的 热量。
实验结论： 在电流和导体电阻都 相同时，通电时间越长， 电流产生的热量越多。
闭合开关，延长通电时间， 观察温度计
科学家——焦耳
焦耳（James Prescott Joule，
=(0.6A)2×60Ω×5×60s =6480J
答：电阻丝产生的热量为6480J。 探讨：“电热”和“电功”的大小关系。
电流的热效应在生活中的应用与防护
电流的热效应在生活中的应用：
电取暖器
电水壶
电熨斗
电饭煲
“电热器” ：利用电流的热效应工作的电器。
发热体：电热器内部通电发热的部位。
电流的热效应在生活中的防护：
1818—1889），英国物理学家。用
近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和电功的关系。通过大量的 实验，于 1840 年最先精确地确定了 电流产生的热量与电流、电阻和通
电时间的定量关系-----焦耳定律。
焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二 次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间 成正比。
实验探究:电流产生的热量与哪些因素有关?
想想议议：
1 电炉丝和导线都是通电的，为什么
电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 2 感受一下电取暖器换挡取暖,同 一个发热丝为什么发热不同?
电阻 猜想与假设： 电流 通电时间
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系。 实验方案： 控制电流和通电时间 相同，比较不同电阻 产生的热量。
“电热”的防护：
电视机---散热窗孔
电脑---散热风扇
------超导时代的梦想!
课堂总结：
通过本节课的学习，你有哪些收获？
知识点： 1、电流的热效应。
2、电流产生的热量跟电流、电阻和 通电时间有关。
焦耳定律：Q = I2Rt
3、电流的热效应有利也有弊。 实验探究方法： 控制变量法、转换法。
第十六章 电流做功与电功率
第四节 科学探究：电流的热效应
2013年12月19日
观察与发现
电流的热效应:
——导体通电发热将电能转化为内能的现象 生活趣味
周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要 看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没 打开，很高兴。可是，爸爸 用手摸一摸电视机后盖 后 就发现，小明刚看过电视。
电阻R甲 煤油 电阻R乙
闭合开关，观察温度计
实验结论： 在电流和通电时间都 相同时，导体电阻越大， 电流产生的热量越多。
实验二:探究电流产生的热量与电流大小的关系。
实验方案： 控制电阻和通电时间 相同，比较不同电流 产生的热量。
实验结论： 在导体电阻和通电时间 都相同时，通过导体的电流 越大，电流产生的热量越多。
2．公式： Q = I2Rt
3．单位：电流I—安培（A）、电阻R—欧姆（Ω）、 时间t—秒（s），则热量Q —焦耳（J）。
例题分析：
例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源 上,在5min内能产生多少焦耳的热量？ 解： 通过电阻丝的电流为：
I
36V U 0.6 A 60 R
电流产生的热量为： Q=I2Rt