九年级物理16.4_科学探究：电流的热效应
沪科版物理九年16.4《科学探究：电流的热效应》课件
初中物理课件
一、什么是电流的热效应？
导体中有电流通过的时候，导 体会发热，这种电流通过导体时， 电能转化为内能的现象叫做电流的 热效应。
你还能列举出生活中利用电流 的热效应的例子呢？
初中物理课件
初中物理课件
常见的电热的应用
热 得 快 电炉
电热水壶
电热毯
初中物理课件
初中物理课件
电阻丝
R1
初中物理课件
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。
初中物理课件
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。
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。
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
产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的（B ）
A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍
4、某电炉丝坏了，去掉1/4后接在原来的电 路中使用时，在相等时间内产生的热量与原
来产生的热量之比为（ A ）
A、3：4 B、4：3 C、4：1 D、1：4
初中物理课件
5.一只“220V45W”的电烙铁，在额定 电压下使用，每分钟产生的热量是多少？ 你能用几种方法解此题？
16、4科学探究：电流的热效应 (课件) 21-22学年沪科版九年级物理全一册
突破难点：实验中观察什么来比较电流产生热量的多少？ 你设计的思路：
转换
电流产生 的热量Q放
Q放 Q吸
吸收的热 量Q吸
总结：让电流产生的热量被 液体吸收，使液体的温度上 升，我们可以比较液体吸收 热量的多少来比较电热，通 过观察液体的温度变化量来 测量电流产生的热量。
说明：电流产生的热量是有大有小的
提示：生活中的一些现象
1、电阻丝的材料是镍铬合金丝， 导线材料是铜。
电阻大小
2、电阻丝通电的一段时间后 越才变红
通电时间
3、电阻丝有电流通过后才能产 生热量
电流大小
猜想：电流产生的热量与通过导体的电流大小、 电阻大小、通电时间有关
2、探究电流产生热量的多少与哪些因素有关
焦耳定律
3、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。 （2）公式： Q = I ² R t
（3）单位：焦耳 J
例：一根60Ω的电阻丝接在60V的电源上，在5min内共 产生多少热量？
解：通过电阻丝的电流为：I= _U_
R
=
60V 60Ω
根据用电器工作时的能量转化进行分类？ 导体通电时，都伴有热量产生——电流的热效应。
一、电流热效应： 1、定义：导体通电时，电能转化为内能现象 称为电流的热效应
：在生活中电流的热效应都是有用的，为我们服务的吗？
2、探究电流产生热量的多少与哪些因素有关
：
1）导线和电炉丝（电阻丝）连接方式？ 2）通电相同时间，导线和电炉丝产生 的热量是否相同？
二、电流的热效应在生活中的利用与防护 1、利用： ①利用电流热效应来工作：电饭煲、电水壶、 保险丝、、、 ②电器防潮：家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
16.4科学探究：电流的热效应(课件PPT)沪科版九年级物理全一册
❖ 电流通过线圈产生的热量为： Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×300s=600J.
❖ 电能转化为机械能的量为：W-Q.=7200J-600J=6600J. ❖ 点评：本题电流做功，电能转化为内能和机械能，电动
❖ 全解：由于R1、R2串联在电路中，根据Q=I2Rt可得Q １∶Q２＝R1∶R2＝２∶３.当R1、R2并联在电路中，根据 可得Q１∶Q２＝R2∶R1＝3∶2．
❖ 点评：本题的解答，需要分清两个电阻是串联还是并联 ，抓住两类不同电路的特点，然后分别选择合理的公式，代 入相关数据进行计算
❖ 例4．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连接的 输电线却不热，这是因为 （ ）
❖ ②无论用电器串联或并联。计算在一定时间 所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+…Qn
❖ ③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用 ：Q= U2t/R=Pt
❖ 4、应用——电热器：
❖ ①定义：利用电流的热效应而制成的发热设 备。
❖ ②原理：焦耳定律
❖ ③组成：电热器的主要组成部分是发热体， 发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
②无论用电器串联或并联。
实（例3）4：求两电个动灯机2泡正.，常一亮工度 作个大1m的i2n产所0生转Ω的化热的的量机一械电能。阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗 J 的电能，释放热量 J. ①保持滑动变阻器的滑片不动
001Ω），而电炉电阻很大（几十、几百欧姆），串联时导线生热很微小，故感觉不热。
ห้องสมุดไป่ตู้
❖ 例5．一台直流电动机，线圈的电阻为0.5Ω，接在12V电源 上时，通过的电流为2A，这台电动机工作5min产生多少机 械能？
16.4科学探究-电流的热效应PPT沪科版物理九年级
（1）按照右图连接实物 图，移动滑动变阻器滑片， 观察电流大小与产生热量 的关系
R
A
R＇ S
（2）记录数据，分析结论
实验现象
在电热丝阻值和通 电时间相同的条件 下，通过容器内电 热丝的电流越大， 液体温度升高
越 高 。电流产
生的热量 越多
结论：
在电阻、通电的时间相同的情况下，电流越
大，这个电阻产生的热量越 多 。 12
（2）记录数据，分析结论
R
A
R＇ S
实验现象
在电热丝阻值和电 流大小相同的条件 下，通电时间越长， 容器内的液体温度
升高得越 高 。
电流产生的热量 越多
结论：
在电流、电阻相同的情况下，通电的时间越 长，这个电阻产生的热量越多 。
10
实验二：探究电流产生的热量与电流大小是否有关
保持电阻和时间相同
实验步骤
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫 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。
（1）按照右图连接实物图，按下计时器并同时记录温度计的示数。
做电流的热效应。 方案一：烧瓶内装有煤油，电阻丝产生热量会使煤油温度升高，
某电热器接在220V的电源上，其电阻是100Ω，则通电8min能产生多少热量？ 1、两个电热器的电阻之比为4:3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____； 电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
研究热和功的关系。
导线和电炉丝串联，为什
（2）记录数据，分析结论
实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关
实验三：探究电流产生的热量与电阻大小是否有关
在电阻、通电的时间相同的情况下，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
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。
沪科版九年级物理上册第16章4科学探究：电流的热效应
知2－讲
(4)推导式：在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热 量，即Q=W=Pt =IUt =UR2 t。
知2－讲
深度理解 理解焦耳定律：
(1)焦耳定律是由实验总结出来的，只要有电流通过导 体，就可以用它来计算所产生的热量。
(2)公式中的各物理量都是对同一段电路或同一导体而 言的。
科学探究：电 流的热效应
电热
电热的有焦耳定 律关因素探究
焦耳 定律
电热的应 电动机 用与防护 的效率
知1－练
解析：由Q吸=cmΔt 可知：相同质量的水和煤油，吸 收相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高得 少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明 显，应选用质量和初温都相同的煤油；实验中通过 观察两支温度计的示数变化来比较电流产生热量的 多少，这里用到了转换法。
知1－练
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探 究电流通过导体产生的热量与__电__阻___的关系。
知1－练
例 1 [中考·兰州] 在探究“电流通过导体产生热量的多少
与哪些因素有关”的实验中，采用了如图2 所示电路。
知1－练
解题秘方：本题探究影响电流通过导体时产生热量 的因素。
知1－练
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入 质量和初温都相同的 __煤__油___(填“水”或“煤油”)， 实验中通过观察 _两__支__温__度__计__的__示__数__变__化___来比较电流 通过导体产生热量的多少。
知3－练
解题秘方：电流通过导体时产生电热，对我们有利 的我们可以利用，相反，对我们有害的需要防止， 尽量防止其产生，如果不能避免，则想办法散热， 以降低危害。
九年级物理16.4科学探究：电流的热效应
课堂小结 一、焦耳定律实验中运用的实验方法是 转换法 控制变量法 、 。
二、焦耳定律公式是
Q = I2Rt 。
三、电热的利用和防止
电热与电功的关系：
电熨斗
消耗电能→转化的内能
分析：
电流做功 消耗的电能 电功 转化的内能
电热
电热与电功的关系：
电风扇
消耗电能→转化成机械能和内能
分析：
电流做功 消耗的电能 ＞ 产生的内能 电功 ＞ 电热
2、在家庭生活中，如果电路发生短路现象，可能 会引起火灾。 电流
3、电炉通电之后，要过一会儿，才看见电炉丝热 得发放出的热量与电阻的关系时，应 改变 电阻大小，保持 电流大小、 通电时间 不变。
2、探究通电导体放出的热量与电流的关系时，应 改变 电流大小，保持 电阻大小、 通电时间 不变。
第十六章 电能和电功率
16.4 科学探究：电流的 热效应
为什么电视机后面有小孔、电脑主机 有小风扇呢？
一、电流的热效应
电流通过导体，导体会发热的
现象，叫做电流的热效应。
生活中，利用电流的热效应这原理工 作的用电器有很多，请举例。
想想议议
电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?
1、通过电炉丝和导线电流相同，电炉丝热得发红， 电阻 而导线却几乎不发热。
段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ A ）
A．2∶5 B．5∶2 C．4∶25 D．25∶4
3、一个阻值为5Ω的电阻，通过它的电流为
2A,在10s内其产生的热量为 200 J；如
果通过它的电流减少为原来的一半，那么
在相同时间内产生的热量为 50 J
4、探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。 ⑴实验中通过观察 温度计示数的变化 来比较电流产生 的热量的多少。 ⑵为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少， 甲乙两瓶中要装入 、 的同 质量相同 初温相同 种液体。 ⑶为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能 相同 。 (4)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热 量与 电流大小 的关系。
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。
沪科版九年级物理 16.4科学探究：电流的热效应(学习、上课课件)
知识讲解
任务二、探究电流热效应的影响因素
制定计划与设计实验方案
（4）实验器材有那些？ 学生电源、阻值不同的两段电阻丝、1个电流表、1 个滑动变阻器、开关、导线、2个装有等质量煤油的 广口瓶、2支温度计、停表等。
知识讲解
任务二、探究电流热效应的影响因素
进行实验与收集证据
探究1：探究电流产生的热量与通电时间的关系
知识讲解
任务一、认识电流热效应
电流通过导体时，导体上常常会引发一些现象。人们依此 认知导体中有电流的存在，这些现象就是电流的效应。比如： 导体中有电流通过时，导体周围会产生磁场（这点不久我们就 要学到），这是电流的磁效应；电流通过某些物质的溶液时， 溶液导电，并在液体中发生化学变化，这种现象就是电流的化 学效应；导体中有电流通过时，导体就会发热，有热量产生， 这是电流的热效应。
焦耳定律公式Q=I2Rt和电功推导公式W=I2Rt非常的相近， 那么电功与电热之间有着怎样的内在关系和区别呢？ 2.用电器产生的热量都与电流做功或者消耗的电能相等吗？
电热与电流做功或者消耗的电能不一定相等。
知识讲解ห้องสมุดไป่ตู้
任务四、理解电功与电热的关系
共识 1. 当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转
化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电 能W，即Q＝W＝UIt＝I2Rt，这种电路就是纯电阻电路。比如： 电暖器、电饭锅、电炉等。 2. 当用电器工作时，消耗的电能部分转化为内能，部分转化为其 他形式的能时，则电功大于电热，即W＞Q，这种电路就不是 纯电阻电路。比如：电动机、电风扇等。
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
学习目标
物理观念 1.知道什么是电流的热效应； 2.知道电热与导体中的电流、导体的电阻和通电时间的关系； 3.了解焦耳定律，并会应用焦耳定律计算电热问题； 4.会应用焦耳定律解释说明生产和生活中的有关电热问题。 科学思维 1.通过探究实验进行科学推理，分析得出电热的影响因素； 2.培养学生运用电热的知识分析解决实际问题的能力。 科学探究 1.经历电热影响因素的探究过程，掌握探究的思路和方法； 2.进一步熟悉应用转换法和控制变量法进行科学探究，培养科学探究能力。 科学态度与责任 1.关注生活、生产中电热的应用和防止，培养关注生活与环境的意识； 2.尝试对防止电热危害以及对应用电热造福人类问题发表自己的见解，树立个性化的生活观念。
沪科版物理九年级全一册-16.4科学探究：电流的热效应-教案
教案：沪科版物理九年级全一册16.4 科学探究：电流的热效应一、教学内容1. 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。
2. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间成正比，可以用公式Q=I^2Rt表示。
3. 电流的热效应在生活中的应用：电热器、电饭锅、电熨斗等。
二、教学目标1. 理解电流的热效应，知道电流通过导体时会产生热量。
2. 掌握焦耳定律，能够运用焦耳定律计算电流通过导体产生的热量。
3. 了解电流的热效应在生活中的应用，提高学生对物理知识的认识和兴趣。
三、教学难点与重点重点：电流的热效应、焦耳定律。
难点：焦耳定律的推导和应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实验器材（电阻丝、电流表、电压表、滑动变阻器、开关等）。
2. 学具：笔记本、笔、课本。
五、教学过程1. 引入：通过生活中常见的电热器、电饭锅等设备，引导学生思考电流是否会产生热量。
2. 讲解：讲解电流的热效应，介绍焦耳定律，并进行推导。
3. 实验：分组进行实验，观察电流通过电阻丝产生的热量，记录实验数据。
4. 分析：分析实验数据，验证焦耳定律。
5. 应用：举例说明电流的热效应在生活中的应用。
6. 随堂练习：解答与电流的热效应和焦耳定律相关的问题。
六、板书设计1. 电流的热效应2. 焦耳定律：Q=I^2Rt3. 电流的热效应应用七、作业设计1. 题目：计算电流通过一个电阻值为10Ω的电阻丝产生的热量，已知电流为2A，通电时间为5分钟。
答案：Q=I^2Rt=(2A)^2×10Ω×5×60s=1.2×10^4J2. 题目：举例说明电流的热效应在生活中的应用。
答案：如电热器、电饭锅、电熨斗等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过生活实例引入，引导学生关注电流的热效应，通过实验验证焦耳定律，使学生更好地理解和掌握电流的热效应和焦耳定律。
2. 拓展延伸：电流除了会产生热量，还会产生磁效应和化学效应，可以进一步研究电流的这些其他效应。
16.4科学探究：电流的热效应(学案)-2024-2025学年学年九年级上学期物理教材(沪科版)
16.4 科学探究：电流的热效应（学案）20242025学年学年九年级上学期物理教材（沪科版）作为一名经验丰富的幼儿园教师，我深知培养孩子们对科学的兴趣和好奇心的重要性。
因此，在设计这次科学探究活动时，我采用了生动有趣的方式，让孩子们在实践中感受电流的热效应。
一、设计意图本次活动的设计思路是通过让孩子们亲手操作，观察电流通过电阻丝产生的热效应，使他们直观地了解电流的热效应及其应用。
活动的目的是培养孩子们对科学的兴趣，提高他们的观察能力和动手能力。
二、教学目标1. 让学生了解电流的热效应，知道电流通过电阻丝会产生热量。
2. 培养学生观察、思考、动手和解决问题的能力。
3. 培养学生团队合作精神，提高他们沟通和协作的能力。
三、教学难点与重点重点：让学生了解电流的热效应及其应用。
难点：如何引导学生观察和分析电流通过电阻丝产生的热量变化。
四、教具与学具准备教具：电源、电阻丝、温度计、电流表、导线、开关等。
学具：每个学生一组实验器材，包括电阻丝、温度计、电流表、导线、开关等。
五、活动过程1. 实践情景引入：讲述一个关于电流的热效应的日常生活实例，如电热水器、电饭锅等，引导孩子们思考电流是如何产生热量的。
2. 讲解与演示：讲解电流的热效应原理，演示如何连接实验器材，并讲解实验注意事项。
3. 动手实践：孩子们分组进行实验，观察电流通过电阻丝产生的热量变化，并记录实验数据。
4. 交流与讨论：各组分享实验成果，讨论电流的热效应在生活中的应用，以及如何利用电流的热效应为生活服务。
六、活动重难点重点：让学生了解电流的热效应及其应用。
难点：如何引导学生观察和分析电流通过电阻丝产生的热量变化。
七、课后反思及拓展延伸本次活动中，孩子们积极参与，动手实践能力得到了提高。
但在实验过程中，部分孩子对电流的热效应原理理解不够深入，需要在今后的教学中加强引导。
拓展延伸：鼓励孩子们在家中寻找电流的热效应现象，如使用电吹风、电热水器等，并尝试解释其原理。
沪科版物理九年级16.4科学探究电流的热效应优秀教学案例
3.引导学生关注电流的热效应与能源、环保、安全等方面的联系，拓宽学生知识视野。
（三）小组合作
1.组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
2.设计实验任务，让学生在小组合作中完成实验，提高学生的实验操作能力和科培养学生相互学习、共同进步的良好学习习惯。
5.作业小结：布置作业，让学生运用所学知识分析生活中的电流的热效应现象，提出节能措施。这种方式培养了学生的实际应用能力，使学生将所学知识运用到实际生活中，提高学习的实用性。
此外，本节课还注重了以下方面的教学：
1.注重学生的主体地位，鼓励学生积极参与课堂讨论和实验操作，培养学生的独立思考和解决问题的能力。
在这一章节中，我们主要通过两个实验来探究电流的热效应。首先是实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，通过这个实验，学生可以掌握控制变量法在科学探究中的应用。其次是实验探究电流的热效应与电流大小、电阻大小、通电时间的关系，通过这个实验，学生可以理解电流的热效应的规律，并学会如何运用这些规律解决实际问题。
（四）反思与评价
1.引导学生对所学知识进行反思，巩固所学内容，提高学生的思维能力。
2.组织学生进行自我评价和小组评价，培养学生的自我认知和评价能力。
3.教师对学生的学习过程和结果进行评价，关注学生的成长和发展，为学生提供指导和帮助。
在教学过程中，我将注重引导学生从生活实际出发，关注物理知识在生活中的应用，同时通过科学探究的方法，培养学生主动探索、团队合作的能力。在教学过程中，我会用富有激情和人性化的语言，激发学生的学习兴趣，鼓励他们积极参与课堂讨论和实验操作，培养他们独立思考、解决问题的能力。同时，我会关注每一个学生的学习进度，充分调动他们的学习积极性，让他们在轻松愉快的氛围中掌握知识，提高能力。
沪科版九年级全册物理教案：16.4科学探究：电流的热效应
教案：沪科版九年级全册物理教案：16.4 科学探究：电流的热效应一、教学内容本节课的教学内容选自沪科版九年级全册物理教材第16章第4节“科学探究：电流的热效应”。
本节内容主要包括电流的热效应的实验现象、影响电流热效应的因素以及电能和热能的转化。
二、教学目标1. 让学生通过实验观察电流的热效应，并能解释这一现象。
2. 学生能分析影响电流热效应的因素，并掌握电能和热能的转化关系。
3. 培养学生的实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。
三、教学难点与重点重点：电流的热效应现象的解释、影响电流热效应的因素。
难点：电能和热能的转化关系的理解。
四、教具与学具准备教具：电源、电流表、电压表、电阻器、灯泡、导线等。
学具：实验记录表、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察日常生活中常见的电热现象，如电热水器、电饭煲等，引发学生对电流热效应的思考。
2. 实验探究：引导学生进行电流的热效应实验，观察实验现象，并记录实验数据。
3. 分析讨论：引导学生分析实验现象，探讨影响电流热效应的因素，如电流大小、电阻大小、通电时间等。
4. 知识讲解：讲解电流的热效应的原理，阐述电能和热能的转化关系。
5. 例题讲解：出示相关例题，让学生运用所学知识解决问题。
6. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生巩固所学知识。
六、板书设计电流的热效应实验现象：电流通过导体产生热量。
影响因素：电流大小、电阻大小、通电时间。
电能与热能的转化：电能转化为热能。
七、作业设计1. 描述电流的热效应实验现象。
2. 分析影响电流热效应的因素。
3. 解释电能和热能的转化关系。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实验探究、分析讨论等环节，让学生掌握了电流的热效应现象和影响因素，以及电能和热能的转化关系。
在教学过程中，要注意引导学生观察实验现象，培养学生的实验操作能力和观察能力。
2. 拓展延伸：让学生探讨电流热效应在生产生活中的应用，如电热水器、电饭煲等，以及如何提高电能转化为热能的效率。
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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?
在上节课，我们知道 P 释下面的问题吗？ 问题2：
U2 R
，你能用它解
因为两灯泡是并联，根据 P 可知：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。
A
小结
1、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成 内能，这就是电流的热效应 2、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟 导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这 就是焦耳定律 3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制
U2 R
为什么接在家庭电路中的灯泡，100W的 要比15W的亮得多？
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=Gh
4.额外功（内能、热量）：
Q I Rt
2
Gh UIt
5.效率
W有 W总
100 %
典型例题
1.一台电动机额定电压是220v,其电阻是 1Ω.正常工作时，通过的电流为5A,则电动 机因发热损失的功率为多少？
早在1840年，英国物理学家焦耳 通过实验研究发现：通电导体产生的 热量，跟电流的平方成正比，跟导体 的电阻成正比，还跟通电的时间成正 比。这就是焦耳定律
2 Q=I Rt
单位：焦耳（J）
我们知道P=I2R，你能用它解释下 面的问题吗？
问题1： 因为电炉丝与导线是串联，根据P=I2R可知： 通过电炉丝和导线的电流相等，电炉丝比导 线电阻大，所以电炉丝产生的热量多。因此 电炉丝热得发红，而导线不热。
典型例题
2. 如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从 能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能， 还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有 一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动 机线圈的电流为50A。问： （1）每分钟该电动机消耗的电能是多少， （2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中I 、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电 时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分 钟产生的热量是多少? （3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
电流热效应跟电阻的关系
在串联电路中，由P=I2R可知： 电流相等时，导体产生的热量跟电阻成正比
在并联电路中，由 P 可知： 电压相等时，导体产生的热量跟电阻成反比
U2 R
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）
电流热效应的应用与控制
2. 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 ( ) 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
B
典型例题
3. 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．电烙铁 B．电视机 C．电风扇 D．一样多
甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。 当通电时间、电流相同时，电阻越大电 流产生的热量越多。
电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。 电阻和通电时间相同时，电流越大产生，的热量越 多。
通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱的液面升的低。 电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。
电流热效应的应用
电流热效应的应用很广泛：来自流热效应的控制（防护）散热片
散热风扇
散热窗
上面这些东西里都装有散热装置，你知道 散热窗、散热片、散热小风扇 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？
典型例题
1. 下列四种电器中，利用电流热效应工作 的是（ D ） A、洗衣机 B、录音机。 C、电视机 D、电饭锅。
第十六章
16.4 应
电流做功与电功率
科学探究：电流的热效
电热器
电饭锅
电烙铁
热得快
电流通过导体时能使导体的 温度升高，电能转化为内能，这 就是电流的热效应。
电热毯 电炉子
电熨斗
二、探究电流的热效应 与哪些因素有关？
猜想： • 1.电流的热效应可能与电流的 大小有关 • 2.电流的热效应可能与电阻的 大小有关 • 3.电流的热效应可能与通电时 间的长短有关