2023年沪科版九年级上册物理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.pdf

第四节科学探究：电流的热效应

教学目标

【知识目标】

1.知道电流的热效应及其应用。

2.知道电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

3.通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。

【能力目标】

1.让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的教学过程，探究决定电热多少的因素。

2.通过观察分析，推导焦耳定律，培养学生合作交流、逻辑推理的能力。

【素养目标】

通过探究电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的定性关系，在此基础上理解焦耳定律，

体验人们获取科学理论的过程及其价值。电热既有有利的一面，也有有害的一面，有利的加以

利用，有害的就要避免，由此可对学生进行辩证唯物主义教育。

教学重难点

【教学重点】

探究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，焦耳定律的内容、公式及其应用。

【教学难点】

焦耳定律公式的适用条件、电功与电热的关系推导。

教学过程

一、新课导入

给电炉通电，一段时间之后，电炉热得发红，而跟电炉串联的导线却不怎么热，这是怎么

回事呢?

二、教学步骤

探究点1电流的热效应

[阅读课本]P129“电流的热效应”。

[思考](1)什么是电流的热效应?

(2)电流产生的热量与哪些因素有关?

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(3)怎样探究电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系?实验需要用到哪些器材?实验

应怎样操作?

(4)实验中是通过观察什么知道电流产生了热量及产生热量多少的?

[提示](1)电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象。

(2)电流产生的热量可能与电流大小、电阻大小和通电时间有关。

(3)实验：探究电流产生的热量与哪些因素有关。

如图所示，烧瓶甲、乙中盛有等质量的煤油，温度计显示煤油的温度。烧瓶甲中是铜丝，

电阻较小，烧瓶乙中是镍铬合金丝，电阻较大。两瓶中金属丝串联起来接到电源上。

①固定一个烧瓶进行观察，在不同的时间内，观察烧杯中煤油温度上升的多少，你从中得

出什么结论?

②固定一个烧瓶进行观察，调节滑动变阻器的滑片，分别使电路中的电流减小或增大，在

相同的时间内，观察哪种情况下烧瓶中的煤油温度上升得多，你从中得出什么结论?

③电流和通电时间相同时，观察哪个烧瓶中的煤油温度上升得多，从中得出什么结论?

(4)影响电热大小的因素：

通电对同一电阻丝，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

时间多

电流对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明电流产生的热量越

大小多

电阻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

大小生的热量越多

[归纳提升]“控制变量法”：电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，在探究电流产生

的热量与这些因素的关系时，应用控制变量法设计实验。

“转换法”：实验中，用温度计的示数变化表示电阻产生的热量及产生热量的多少，这种研

究问题的方法称为转换法。

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探究点2焦耳定律

[阅读课本]P132“焦耳定律”。

[思考]焦耳定律的内容是什么?用公式怎么表示?单位是什么?

[提示]

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

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公式Q=IRt

单位电热的单位：J，1J=1A2·Ωs·

[小组讨论](1)电热与电能有什么关系?

(2)怎样推导焦耳定律?

(