电热器 电流的热效应

电热器电流的热效应

南京第五十四中学杨书忠

［设计意图］

学生对于控制变量法的实验的印象应该说是比较深刻的，但是在结论的叙述上也存在一定的问题，特别是焦耳定律这样有三个变量的公式，而且对于电功和电热在认识上和计算上都存在着误区，所以针对这样问题，在教学设计上采取了学生自主复习，教师重点强化训练的方法，通过典型例题讲解和练习，对典型实例分析解释，来加深学生的印象，提高学生理解和分析、计算能力。

［复习目标］

1、认知目标复习

（1）了解生活中常见的电热器，知道它们在工作过程中的能量转化；了解电热的应用及其危害；

（2）通过复习知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的公式；

2、技能目标培养

通过复习进一步加深学生对控制变量法和串并联电路特点的认识；能正确认识电流所做的功与电流通过导体所产生的热量的关系，掌握电流通过导体所产生的热量计算方法；

能够用电热的知识解释实际生活中的问题。

3、情感目标体现

通过电热的应用及其危害的认识，有助于培养学生全面辨证地观察分析问题的能力；［复习重点和难点］

1、复习重点识别电热器，知道电热器工作时的能量转化；知道电流通过导体所产生的

热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的公式并会计算电热；

施教策略学生自主复习，教师引导分析归纳

2、复习难点对电流所做的功与电流通过导体所产生的热量的关系的认识以及会用电热

的知识解释实际生活中的问题。

克服办法典型例题讲解，对比（或类比）分析，强化训练

［教具和学具］

多媒体电脑实物投影

［课前准备］

1．电流做功的过程实质上是电能转化为__________能量的过程，当电流通过电水壶时，电能转化为_________能。

2、电流通过导体产生的热量跟__________成正比，跟__________成正比，跟__________

成正比。这个结论是______国科学家__________经过大量实验确定的，它的数学表达式为________________。

3．已知两个电阻R1:R2=3:2，把它们串联在电路中时，两端的电压之比U1:U2= ，相同的时间内，R1和R2中电流做功之比W1:W2= ，两个电阻消耗的功率之比P1:P2= ，R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q1:Q2= 。

4．已知两个电阻R1:R2=3:2，把它们并联在电路中，通过两电阻的电流之比I1:I2= ，相同的时间内，R1和R2中电流做功之比W1:W2= ，两个电阻消耗的功率之比P1:P2= ，R1和R2在相同的时间内产生的热量之比Q1:Q2=

［教学过程］

及时间分

配

教师主导学生主体点评

实验复习电热计算例2：

在图1所示的实验电路中，R1、R2是

两个电阻圈，R1>R2，电阻圈上各夹一

根火柴. 接通电路，一会儿观察到两

电阻圈上的火柴先后被点燃，这说明

电流通过电阻时会产生热，将能转

化为能. 若继续进行以下实验：

(1) 断开开关，待两个电阻圈完全冷

却，再重新各夹一根火柴，使变阻器

接入电路的

阻值较大.

接通电路，

经历时间

t1，R1上的火

柴先被点燃. 这说明

.

(2) 断开开关，待两个电阻圈完全冷

却，再重新各夹一根火柴，使变阻器

接入电路的阻值较小. 接通电路，经

历时间t2，R1上的火柴先被点燃，比

较发现t2小于t1. 由此推理

。

（3）实验采用的是的研究方法，

实验设计依据的是电流的效应。

请同学们一定要注意，这个实验的结

论都有两个相同的前提条件，不少同

学会将时间相同疏忽了，甚至根本没

有前提条件的结论都是不完整的。

例3：“220V 40W”的电炉，在照明

电路上，使用10min产生了多少热

量？

大家看到该同学的解法，是正确的。

但有没有更好的解法呢？

教师板演：∵电流做功全部转化为内

能∴Q=W=Pt=40W×600s=24000J

也就说该题可以用焦耳定律的公式，

但因为它属于电流所做的功全部转化

为热量，所以可以用Q=W的公式来

解，所以计算电炉（电热器）发热有

两种解法。（类似中考指导上例题）

学生回答：电能转化为内能

学生回答：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。

学生回答：在电阻和通电时

间相同的情况下，电流越

大，产生的热量越多。

学生回答：控制变量

热效应

学生板演:I=U/R=220V/40W

=2/11A,R=U2/P=(220V)2/40W

=1210Ω,O=I2Rt=(2/11A) 2

×1210Ω×600s=24000J

学生回答：因为电炉是电热

器，电流所做的功全部转化

为热量，所以可以用Q=W

=Pt来解更简单。

本题是

泰洲05

年中考

试题改

编，目

的是加

深学生

对控制

变量法

实验认

识，特

别是在

前提和

结论的

语言叙

述上要

准确完

整。

向学生

指出有

关电功

电功率

的计算

题合理

选择公

式尤其

重要

图1

R1

R2