第 1 部分：“電流的熱效應”研究案例
2、教材演示實驗有哪些實驗設備？
3、根據課本演示實驗分析，導體通電時發熱的原因是什么？
4.什么是火力發電？ 熱功率的計算公式是什么？ 如何？ 單位是什么？
5、電機的能量轉換如何？ 當電壓通過白熾燈泡時能量轉換如何？
1-1：“電流的熱效應”研究案例
1. 學習目標：
1、用實驗探究電壓通過導體時電能轉化為導體內能的量之間的關系。 重點是導體通電時發出的熱量與導體電阻之間的關系。
2.了解電壓的熱效應與什么誘發因素有關，理解并運用焦耳定理解決一些實際問題。
3、了解焦耳定理在日常生活中應用的反例，了解一些節省電能的技巧。
2、知識復習：
1. 電壓是如何形成的？ 它的方向是什么？ 金屬中自由電子的方向如何？
2、電流的定義：
3.什么是電動勢？ 電源的電動勢等于電路中的電流嗎？
3、自主學習：
1、白熾燈通電后，會發熱一段時間。 ②電飯鍋通電后，即可將生米煮成熟米。 ③ 當電流通過導體時，導體的溫度會下降。 這個過程中的能量轉換情況如何呢？
2. 什么是電壓的熱效應？
3.焦耳定理的內容和公式是什么？
自查
1、以德國發明家、美國物理學家為代表的一批發明家發明并改進了電燈，改變了人類日出而作、日落而息的生活習慣。
2.下列化學家總結了渾濁體的生熱規律（） A．歐姆 b． Joule C． D． 法拉第3。導體的電阻值為2歐姆。 當通過1安培的電流時，1分鐘內產生多少熱量？
學會反思：
4. 合作研究：
1、導體通電時發熱的原因是什么？ 解釋為什么。
心不如高中數學教案細節決定勝負1 心不如高中數學教案細節決定勝負
第二部分：《電流的熱效應》第一課
《電流的熱效應》教案
教學目標：
1、用實驗探究電壓通過導體時電能轉化為導體內能的原因。 重點是通過實驗研究方法研究導體通電時產生的熱量與導體中的電子之間的關系。
2.了解電壓的熱效應與什么誘發因素有關電流和電路學情分析，理解并運用焦耳定理解決一些實際問題。
3、了解焦耳定理在日常生活中應用的反例，了解一些節省電能的技巧。
教學流程：
1、電阻和電壓的熱效應
問題：①白熾燈通電后，會發熱一段時間。 ②電飯鍋通電后，即可將生米煮成熟飯。 ③ 當電流通過導體時，導體的溫度會下降。 這個過程中的能量轉換情況如何呢？ （電能轉化為內能） 說明：只有電壓才能將電能轉化為內能。 這就是電壓的熱效應。
說明：導體通電時產生多少熱量與什么感應有關？ 請看下面的demo實驗演示實驗：
實驗設備：①不同阻值的電阻絲A、B②兩個質量完全相同的煤油燒杯③兩個溫度計④電源⑤電線
實驗過程：
1、將不同阻值的電阻絲A、B分別浸入完全相同質量的煤油中，兩者串聯，通過變阻器和開關接入電源，初始本體溫度為測量并記錄兩個燒杯中的煤油，并關閉開關。 幾分鐘后，測量煤油的溫度并做好記錄。 同時記錄通電時間并比較兩燒杯煤油的溫度。
實驗結果：導線產生的熱量與導線的電阻成反比
問：另外，電壓熱效應的原因是什么？ （①電流②時間）解釋：日本化學家焦耳通過一系列實驗發現電壓發熱有如下規律：電壓通過導體產生的熱量與電壓的平方成反比，導體的電阻，和通電時間。 這個定律稱為焦耳定理
問：如果用Q表示熱量，I表示電壓，R表示導體內阻，t表示通電時間，焦耳定理如何表示？ (Q=I2Rt) 說明：我們把電加熱器單位時間內消耗的電能稱為熱功率 問：熱功率的公式是什么？ (P=Q/t=I2R) 問：國際單位制中火力的單位是什么？ （瓦特，簡稱瓦特，符號為W） 問：電機的能量轉換情況如何？ （電能轉化為機械能和內能，此時電功率小于熱功率。）電壓通過白熾燈泡時能量轉換如何？ （電能幾乎完全轉化為內能，此時電功率等于熱功率）
版式設計
1、電阻和電壓的熱效應
1、焦耳定理：電壓通過導體產生的熱量與電壓的二次方、導體的內阻、通電時間Q=I2Rt成反比
2、火力：單位時間消耗的電能
P=Q/t=I2R 單位：瓦特，簡稱瓦特，符號為w
第三部分：13.4電壓熱效應教學設計
第四節 電壓的熱效應
焦耳定理，講座
教
學習
頭
標記
1.了解電壓的熱效應
2.理解焦耳定理，并能夠運用焦耳定理分析相關問題
3、了解電加熱器的用途和優點，以及加熱元件的組成特點
焦耳定理
焦耳定理的應用
教學流程：
準備：
1.電功率的定義、公式和單位。
2.電功率的定義、公式和單位。
新講座：
電壓通過電爐、電烙鐵、電燈產生熱量，產生電能和熱能
1、電流的熱效應——當電壓通過各種導體時，導體會發熱，溫度會下降。
2.焦耳定理
演示：R1>R2如圖
∵ R1 和 R2 串聯，I 等于
∴W1>W2Q1>Q2
聯通P使RP變小，I變大，Q變大
推論：電壓產生的熱量與I、R、t有關
I越大，Q越大，R越大，Q越大，t越大，Q越大
日本化學家焦耳通過大量實驗得出焦耳定理：
電壓通過導體產生的熱量與電壓的平方成反比，與導體內阻成反比，與通電時間成反比（通過大量實驗得到）
公式：Q=I2Rt
單位：角
推論：Q=W=UIt=I2Rt=Pt（純內阻電路）
例：解：I=U/R=220V/55Ω=4A
Q=I2Rt=(4A) 2×55Ω×10×60s=5.28×105J
3、電加熱器——是利用電壓的熱效應而制成的加熱裝置。 圖3-16
電暖器的主要部件是發熱元件
加熱元件由內阻大、熔點高的金屬絲纏繞在絕緣體材料上制成。
恒溫箱是根據電壓的熱效應和物體熱膨脹的原理制成的
電加熱器的優點：清潔、無污染、熱效率高、易于控制和調節
電壓熱效應有時也會產生不利影響：損壞電氣設備、火災報警等。
例：R1和R2材質相同，兩個電阻阻值相同，R1又長又粗，R2又細又短，通電后觀察到的現象（）
(A) R1 上的火柴先點燃 (B) R2 上的火柴先點燃
(C) 兩根火柴同時點燃 (D) 難以確定
摘要：焦耳定理，電加熱器
練習 P47
作業 P24
版式設計
第四節 電壓的熱效應
1、電流的熱效應
2.焦耳定理：Q=I2Rt
3、電加熱器
第四部分：《科學探究：電壓的熱效應》教案
4. 科學探究：電壓的熱效應
1. 教學目的 (1) 認識電壓的熱效應
(2)通過研究，知道哪些誘因與電加熱有關，并知道如何利用控制變量法和變換法探究影響電加熱的誘因。
（3）了解焦耳定理的內容、公式及應用范圍。
(4)結合本節教學，培養中學生注重實驗、實事求是的科學心態。
2、教學重點：
了解電壓的熱效應，探究電加熱與內阻、電流與通電時間的關系以及焦耳定理。
3、教學難點：
如何比較電壓產生的熱量； 根據實驗數據分析，可以得到電壓產生的熱量與電壓、電阻、通電時間之間的定性關系。 教學流程：
1、新課程介紹
師：展示白色紙燈泡、電水壺、電烤箱的圖片，讓學生回憶、思考。 如果你把手靠近發光的白熾燈泡，你會感覺到燈泡發出的熱量； 通電即可加熱冷水壺中的冷水； 將手放在電烤箱上，電可以在里面烤蛋糕； 那么這種能量從何而來呢？
健康：電壓通過家用電器的使用形成熱量，將電能轉化為內能。
教師：電壓通過導體產生熱量的現象稱為電壓熱效應。 介紹本課的主題。
2.學習新老師：思考
(1)白熾燈的鎢絲溫度很高，會發光，但與之相連的電線卻幾乎不發熱。 電壓通過導體時形成的熱量與內阻有關系嗎？ 有何關系？
(2)剛才發光的燈泡不熱，但過一段時間摸上去就會發燙。 鎢絲產生的熱量和發光時間有什么關系嗎？ 有何關系？
(3) 渾濁體形成的熱量與通過它的電壓有關嗎？ 有何關系？ 我們首先探討一下電壓通過導體時產生熱量的原因。 (2)實驗探索：電壓產生熱量的原因是什么
1、猜想：電壓通過導體時產生的熱量與原因有關。
/3 請朋友進一步體驗電暖器的使用，因此推測電壓通過導體產生的熱量會與什么感應有關。
引導中學生根據內阻絲發熱但電纜發熱不大的現象，以及內阻絲在低溫工作時和低溫工作時發熱不同的現象進行猜測。通電時間不同：電加熱與電壓、電阻、通電時間有關。
2.設計實驗來驗證推測：
師：我們應該如何設計實驗來對上述猜想進行實驗呢？ 健康：討論、交流。
教師：請中學生回答，并指導中學生根據控制變量法畫出具體的實驗方案，并畫出實驗電路圖。
問：如何比較不同導體形成的電熱量？ 健康狀況：用手觸摸，或用溫度計直接檢測。
教師：引導中學生通過換算法比較加熱煤油的溫降來判斷電加熱量的大小。
3. 進行實驗：
實驗一：探究電壓和內阻相同時，電壓產生的熱量與通電時間的關系。
連接電路，檢測無誤后打開電源，按下定時器，同時記錄濕度計的讀數。 保持電壓恒定，定期記錄濕度計的讀數，并填寫設計的表格。
實驗二：探究電壓和通電時間相同時，電壓產生的熱量與內阻的關系。
將兩根不同阻值的電阻絲放入裝有等量煤油的錐形瓶中，插入濕度計中，串聯到電路中。 打開開關，觀察兩分鐘內兩個溫度計讀數的下降情況，并將實驗得到的數據填寫到發送的表格中。
實驗要求：電路連接良好，將滑塊置于電阻最小的一端，觀察并記錄初始溫度。 然后看著屏幕上的時鐘打開開關計時，兩分鐘后關閉開關，記錄溫度和電壓。 實驗3：探究內阻和通電時間相同時，電壓產生的熱量與電壓之間的關系。
用滑動變阻器降低電壓，然后觀察阻值較大的瓶內溫度計的下降兩分鐘，記錄在表中。
實驗要求：首先通過試觸的方式降低電壓約0.3A，然后用電阻比較大的瓶子記錄煤油的初始溫度，同時快速關閉開關和時間，關閉開關兩分鐘后同時記錄最終溫度和電壓。
/3（兩個實驗的要求見講義）
4.分析數據得出結論：
要求中學生根據自己實驗得到的數據進行分析和推斷。 然后視頻展示了幾組中學生的實驗數據，并引導中學生舉一反三。 （見講義）
顯然：當內阻和電流相等時，通電時間越長，形成的熱量越多。 生：總結電壓通過導體產生的熱量與電壓、電阻、通電時間的定性關系。
(3)焦耳定理
老師：1840年，美國化學家焦耳通過大量實驗，定量得出了電壓產生的熱量與電壓、內阻、通電時間的平方成反比的定量定律。 給出焦耳定理的內容、公式和單位。 解釋焦耳定律適用于任何電路。 介紹焦耳的生平和對化學的貢獻。 （見講義）
師：為什么電暖器通電時，內電阻絲會因受熱而膨脹，但與之相連的導線卻不產生太多熱量？ 學生：交流、討論、解答。
師：總結中學生的答案并舉一反三。 師生交流：
1、焦耳定理的公式：Q=I2Rt2。 單位：I——A、R——Ω、t——s。 然后Q——J 例題：一盞白熾燈，正常發光時鎢絲內阻為44Ω，現在接入家用電路，工作10分鐘。 鎢絲放出的熱量是多少？ 方法一：
解： 由 I=U/R=220V/44Ω=5A 由 Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J 方法 2： 注釋：
結合I=U/R，焦耳定理可以推導出兩個公式：Q=U2t/R和Q=UIt。 有時，這兩個推理公式的應用更為靈活。
3、總結：
引導中學生總結本課所學內容，并提出課后思考問題。 （見教學計劃）
4、布置課后作業。
/3
第 5 部分：高中數學卷 1 電壓熱效應講義
案例背景：
蘇克版的《電熱器電壓的熱效應》是基于對電功率的理解。 日常生活中，電流通過使用家用電器做功來消耗電能，但不同的家用電器將能量轉換的方向不同。 在應用公式時，似乎有選擇的局限性，而中學生尚未理解其背后的原因。 在此基礎上開展電加熱教學是十分必要的。
二、教學題目：電加熱器電壓的熱效應
三。 教材分析：
“電暖氣”從日常生活中常見的電暖氣開始，讓中學生了解家用電器在使用電壓工作時會釋放熱量。 進一步，從生活經驗出發，引導中學生推測電熱的大小與什么誘因有關，于是很快切入題外話——用實驗的方法研究電熱與電壓、電阻的關系。和時間。 這樣做的用處在于凸顯了數學知識“來源于生活”的指導思想，也凸顯了數學研究問題的方式。 如何在教學中潛移默化地啟發中學生的思維，點燃他們的程序設計熱情，有賴于班主任善于發現中學生思維的盲點和亮點，逐步推動中學生的程序設計。實驗的建立。 我認為如何在班主任的推動下完成實驗探究的整體設計是這節課的關鍵。
一、教學目標：
(一)知識與技能
了解電壓的熱效應，電加熱的原因是什么；
了解焦耳定理的內容、公式、單位及應用。
（二）流程與技巧
探討電加熱的影響，感受等效替代法和控制變量法。
(3) 情感、態度和價值觀
介紹焦耳探索電熱的過程，激發中學生攀登科學高峰的熱情。
2、重點難點：
難點：電熱影響誘導實驗設計； 了解光度耳電定律。
要點：了解電壓的熱效應； 探索電加熱的誘因； 理解和應用焦耳定理。
3、教學流程圖：
四。 教學方法：
介紹環節應讓中學生通過親身體驗認識到電壓會通過導體形成熱量，從而完成對電加熱的感性認識。 隨后討論，哪些原因會影響電加熱量？
完成實驗設計后，動員中學生參與操作，因為實驗過程中會形成很多細節問題，包括現象的觀察和操作過程的解釋。 定性總結了感應電加熱與什么相關之后，需要指出的是，焦耳經過大量的實驗，收集了大量的數據，才確定了電加熱與電壓、電阻與時間之間的定量關系，并總結成立焦耳定理。 對于一項科學研究或發現，雖然需要研究人員付出很大的努力才能完成，但它可以讓中學生在獲取知識的同時，對認知過程給予應有的尊重，減少對光度耳等科學大師的認可。 感覺。
需要注意的是，Q=I2Rt是光度耳定理內容教學中的實驗推論，是電熱定義公式，而不是推導公式，應防止與電功率混淆公式。 畫推理公式之前要注意條件的解釋，但沒必要討論，需要為下一課做鋪墊。
公式的應用主要集中于對日常生活中熱現象的簡單估計和解釋。
五。 教學流程：
教學過程中學生活動的設計意圖介紹：
實驗興奮：
當你觸摸已經發光一段時間的燈泡，或者觸摸已經使用一段時間的電風扇的電機部分時，你的感覺如何？
問一個問題：為什么？
中學生回答：電壓通過家用電器時會有發熱效應。
新課教學：
(1)電加熱器
師生交流：
1、還有哪些家用電器通電后會發熱？
2. 課本P1頁圖15-中的家用電器有什么共同點？ 我們使用該設備使用什么樣的能源？
中學生總結：
班主任總結：
1、每個家用電器在使用時都會產生電壓的熱效應；
2、電加熱器是一種主要利用電壓的熱效應來工作的裝置。
（二）活動：電采暖激勵
1、生活現象引起的思考：電熱的多少與什么有關？
2、大膽猜測：
3、設計實驗：
（一）裝備武器：
師生討論：
您想用什么樣的家用電器來形成電熱？
你打算用什么設備來比較電加熱的差異？
(2)方法確定：控制變量法換算法
(3)電路連接：
師生討論：
根據實驗要求，要控制變量，兩根加熱??絲應該如何連接？
如何改變電壓的大小？
(4)實驗步驟：
4. 進行實驗：
(1)介紹如圖所示的實驗裝置。 將兩個相同的燒杯裝滿煤油，并在每個瓶子中安裝一根內部電阻絲。 A瓶中電阻絲的電阻值比B瓶中的電阻絲小，將它們串聯起來。 電壓通過內部電阻絲產生的熱量降低了煤油的溫度。 通過觀察溫度計讀數的變化，可以比較電壓產生的熱量大小。
(2)分步實驗：
A、兩個電阻值串聯，加熱時間相同，A瓶內阻比B瓶小，B瓶濕度計讀數變化較多。 說明在相同條件下，內阻越大，電壓產生的熱量越多。
B、兩瓶煤油本體溫度升到溫度后，加大電壓，重做實驗，使通電時間與上次相同。 兩次實驗比較了A瓶前后煤油的溫升情況，以及第二次溫升的高度。 說明在相同條件下，電壓越大，電壓產生的熱量越多。
C、如果通電時間延長，瓶內的煤油升得更高，說明同等條件下，通電時間越長，電壓產生的熱量越多。
5. 得出推論：
電壓通過導體形成的電熱與導體中的電壓、導體的內阻和通電時間有關。 同等條件下，電壓越大，內阻越大電流和電路學情分析，通電時間越長，電熱也越多。
(3)焦耳定理
老師：日本化學家焦耳做了很多實驗。 1840年，他第一個準確地確定電壓通過導體產生的熱量與電壓的平方成反比，與導體的電阻成反比，與通電時間成反比。 該定律稱為焦耳定理。
師生交流：
1、焦耳定理的公式：Q=I2Rt
2、單位：I——A、R——Ω、t——s。 那么Q——J
例：一只白熾燈，正常發光時鎢絲內阻為44Ω，接入家用電路工作10分鐘，鎢絲放出的熱量是多少？
方法一：
解：由I=U/R=220V/44Ω=5A
由Q=I2Rt=(5A) 2×44Ω×600s=6.6×105J
技能二：
評論：
結合I=U/R，焦耳定理可以推導出兩個公式：Q=U2t/R和Q=UIt。 有時，這兩個推理公式的應用更為靈活。
強化練習：
1、下列家用電器標有“”，它們同時工作，產生熱量最多的家用電器是（）
一臺電視
B、電風扇
C、電熱毯
D、電燈
2、在探究電壓通過導體產生熱量原因的實驗中，鈷鉻合金線和銅線在電路中的連接如圖所示。 鈷鉻合金線的電阻比銅線大。 A、B的燒杯中分別盛滿等量的煤油，一段時間后（ ）A、B
A、A瓶濕度計讀數變化較大
B、B瓶濕度計讀數變化較大
C、兩個瓶子內濕度計讀數的變化相同
D.條件不充分，難以確定
3、小明在超市聽說外觀和容量一模一樣，但額定功率分別是800W和1200W。 兩種尺寸的碳鋼電熱水壺。 他覺得800W的電熱水壺功率小，省電。 如果從節能的角度考慮，您認為他的觀點合理嗎？ 請解釋原因。
課程總結：
在本課中，我們了解到電加熱是每個家用電器中都會出現的現象。 設計與電熱的大小和什么誘導密切相關的實驗，并得到推論-焦耳定理。 同時得出電加熱的推導公式。
家庭作業：
寫一份關于“電熱影響激勵”的簡單探究報告（包括探究問題、探究過程和探究推論）