第 1 部分：“电流的热效应”研究案例
2、教材演示实验有哪些实验设备？
3、根据课本演示实验分析，导体通电时发热的原因是什么？
4.什么是火力发电？ 热功率的计算公式是什么？ 如何？ 单位是什么？
5、电机的能量转换如何？ 当电压通过白炽灯泡时能量转换如何？
1-1：“电流的热效应”研究案例
1. 学习目标：
1、用实验探究电压通过导体时电能转化为导体内能的量之间的关系。 重点是导体通电时发出的热量与导体电阻之间的关系。
2.了解电压的热效应与什么诱发因素有关，理解并运用焦耳定理解决一些实际问题。
3、了解焦耳定理在日常生活中应用的反例，了解一些节省电能的技巧。
2、知识复习：
1. 电压是如何形成的？ 它的方向是什么？ 金属中自由电子的方向如何？
2、电流的定义：
3.什么是电动势？ 电源的电动势等于电路中的电流吗？
3、自主学习：
1、白炽灯通电后，会发热一段时间。 ②电饭锅通电后，即可将生米煮成熟米。 ③ 当电流通过导体时，导体的温度会下降。 这个过程中的能量转换情况如何呢？
2. 什么是电压的热效应？
3.焦耳定理的内容和公式是什么？
自查
1、以德国发明家、美国物理学家为代表的一批发明家发明并改进了电灯，改变了人类日出而作、日落而息的生活习惯。
2.下列化学家总结了浑浊体的生热规律（） A．欧姆 b． Joule C． D． 法拉第3。导体的电阻值为2欧姆。 当通过1安培的电流时，1分钟内产生多少热量？
学会反思：
4. 合作研究：
1、导体通电时发热的原因是什么？ 解释为什么。
心不如高中数学教案细节决定胜负1 心不如高中数学教案细节决定胜负
第二部分：《电流的热效应》第一课
《电流的热效应》教案
教学目标：
1、用实验探究电压通过导体时电能转化为导体内能的原因。 重点是通过实验研究方法研究导体通电时产生的热量与导体中的电子之间的关系。
2.了解电压的热效应与什么诱发因素有关电流和电路学情分析，理解并运用焦耳定理解决一些实际问题。
3、了解焦耳定理在日常生活中应用的反例，了解一些节省电能的技巧。
教学流程：
1、电阻和电压的热效应
问题：①白炽灯通电后，会发热一段时间。 ②电饭锅通电后，即可将生米煮成熟饭。 ③ 当电流通过导体时，导体的温度会下降。 这个过程中的能量转换情况如何呢？ （电能转化为内能） 说明：只有电压才能将电能转化为内能。 这就是电压的热效应。
说明：导体通电时产生多少热量与什么感应有关？ 请看下面的demo实验演示实验：
实验设备：①不同阻值的电阻丝A、B②两个质量完全相同的煤油烧杯③两个温度计④电源⑤电线
实验过程：
1、将不同阻值的电阻丝A、B分别浸入完全相同质量的煤油中，两者串联，通过变阻器和开关接入电源，初始本体温度为测量并记录两个烧杯中的煤油，并关闭开关。 几分钟后，测量煤油的温度并做好记录。 同时记录通电时间并比较两烧杯煤油的温度。
实验结果：导线产生的热量与导线的电阻成反比
问：另外，电压热效应的原因是什么？ （①电流②时间）解释：日本化学家焦耳通过一系列实验发现电压发热有如下规律：电压通过导体产生的热量与电压的平方成反比，导体的电阻，和通电时间。 这个定律称为焦耳定理
问：如果用Q表示热量，I表示电压，R表示导体内阻，t表示通电时间，焦耳定理如何表示？ (Q=I2Rt) 说明：我们把电加热器单位时间内消耗的电能称为热功率 问：热功率的公式是什么？ (P=Q/t=I2R) 问：国际单位制中火力的单位是什么？ （瓦特，简称瓦特，符号为W） 问：电机的能量转换情况如何？ （电能转化为机械能和内能，此时电功率小于热功率。）电压通过白炽灯泡时能量转换如何？ （电能几乎完全转化为内能，此时电功率等于热功率）
版式设计
1、电阻和电压的热效应
1、焦耳定理：电压通过导体产生的热量与电压的二次方、导体的内阻、通电时间Q=I2Rt成反比
2、火力：单位时间消耗的电能
P=Q/t=I2R 单位：瓦特，简称瓦特，符号为w
第三部分：13.4电压热效应教学设计
第四节 电压的热效应
焦耳定理，讲座
教
学习
头
标记
1.了解电压的热效应
2.理解焦耳定理，并能够运用焦耳定理分析相关问题
3、了解电加热器的用途和优点，以及加热元件的组成特点
焦耳定理
焦耳定理的应用
教学流程：
准备：
1.电功率的定义、公式和单位。
2.电功率的定义、公式和单位。
新讲座：
电压通过电炉、电烙铁、电灯产生热量，产生电能和热能
1、电流的热效应——当电压通过各种导体时，导体会发热，温度会下降。
2.焦耳定理
演示：R1>R2如图
∵ R1 和 R2 串联，I 等于
∴W1>W2Q1>Q2
联通P使RP变小，I变大，Q变大
推论：电压产生的热量与I、R、t有关
I越大，Q越大，R越大，Q越大，t越大，Q越大
日本化学家焦耳通过大量实验得出焦耳定理：
电压通过导体产生的热量与电压的平方成反比，与导体内阻成反比，与通电时间成反比（通过大量实验得到）
公式：Q=I2Rt
单位：角
推论：Q=W=UIt=I2Rt=Pt（纯内阻电路）
例：解：I=U/R=220V/55Ω=4A
Q=I2Rt=(4A) 2×55Ω×10×60s=5.28×105J
3、电加热器——是利用电压的热效应而制成的加热装置。 图3-16
电暖器的主要部件是发热元件
加热元件由内阻大、熔点高的金属丝缠绕在绝缘体材料上制成。
恒温箱是根据电压的热效应和物体热膨胀的原理制成的
电加热器的优点：清洁、无污染、热效率高、易于控制和调节
电压热效应有时也会产生不利影响：损坏电气设备、火灾报警等。
例：R1和R2材质相同，两个电阻阻值相同，R1又长又粗，R2又细又短，通电后观察到的现象（）
(A) R1 上的火柴先点燃 (B) R2 上的火柴先点燃
(C) 两根火柴同时点燃 (D) 难以确定
摘要：焦耳定理，电加热器
练习 P47
作业 P24
版式设计
第四节 电压的热效应
1、电流的热效应
2.焦耳定理：Q=I2Rt
3、电加热器
第四部分：《科学探究：电压的热效应》教案
4. 科学探究：电压的热效应
1. 教学目的 (1) 认识电压的热效应
(2)通过研究，知道哪些诱因与电加热有关，并知道如何利用控制变量法和变换法探究影响电加热的诱因。
（3）了解焦耳定理的内容、公式及应用范围。
(4)结合本节教学，培养中学生注重实验、实事求是的科学心态。
2、教学重点：
了解电压的热效应，探究电加热与内阻、电流与通电时间的关系以及焦耳定理。
3、教学难点：
如何比较电压产生的热量； 根据实验数据分析，可以得到电压产生的热量与电压、电阻、通电时间之间的定性关系。 教学流程：
1、新课程介绍
师：展示白色纸灯泡、电水壶、电烤箱的图片，让学生回忆、思考。 如果你把手靠近发光的白炽灯泡，你会感觉到灯泡发出的热量； 通电即可加热冷水壶中的冷水； 将手放在电烤箱上，电可以在里面烤蛋糕； 那么这种能量从何而来呢？
健康：电压通过家用电器的使用形成热量，将电能转化为内能。
教师：电压通过导体产生热量的现象称为电压热效应。 介绍本课的主题。
2.学习新老师：思考
(1)白炽灯的钨丝温度很高，会发光，但与之相连的电线却几乎不发热。 电压通过导体时形成的热量与内阻有关系吗？ 有何关系？
(2)刚才发光的灯泡不热，但过一段时间摸上去就会发烫。 钨丝产生的热量和发光时间有什么关系吗？ 有何关系？
(3) 浑浊体形成的热量与通过它的电压有关吗？ 有何关系？ 我们首先探讨一下电压通过导体时产生热量的原因。 (2)实验探索：电压产生热量的原因是什么
1、猜想：电压通过导体时产生的热量与原因有关。
/3 请朋友进一步体验电暖器的使用，因此推测电压通过导体产生的热量会与什么感应有关。
引导中学生根据内阻丝发热但电缆发热不大的现象，以及内阻丝在低温工作时和低温工作时发热不同的现象进行猜测。通电时间不同：电加热与电压、电阻、通电时间有关。
2.设计实验来验证推测：
师：我们应该如何设计实验来对上述猜想进行实验呢？ 健康：讨论、交流。
教师：请中学生回答，并指导中学生根据控制变量法画出具体的实验方案，并画出实验电路图。
问：如何比较不同导体形成的电热量？ 健康状况：用手触摸，或用温度计直接检测。
教师：引导中学生通过换算法比较加热煤油的温降来判断电加热量的大小。
3. 进行实验：
实验一：探究电压和内阻相同时，电压产生的热量与通电时间的关系。
连接电路，检测无误后打开电源，按下定时器，同时记录湿度计的读数。 保持电压恒定，定期记录湿度计的读数，并填写设计的表格。
实验二：探究电压和通电时间相同时，电压产生的热量与内阻的关系。
将两根不同阻值的电阻丝放入装有等量煤油的锥形瓶中，插入湿度计中，串联到电路中。 打开开关，观察两分钟内两个温度计读数的下降情况，并将实验得到的数据填写到发送的表格中。
实验要求：电路连接良好，将滑块置于电阻最小的一端，观察并记录初始温度。 然后看着屏幕上的时钟打开开关计时，两分钟后关闭开关，记录温度和电压。 实验3：探究内阻和通电时间相同时，电压产生的热量与电压之间的关系。
用滑动变阻器降低电压，然后观察阻值较大的瓶内温度计的下降两分钟，记录在表中。
实验要求：首先通过试触的方式降低电压约0.3A，然后用电阻比较大的瓶子记录煤油的初始温度，同时快速关闭开关和时间，关闭开关两分钟后同时记录最终温度和电压。
/3（两个实验的要求见讲义）
4.分析数据得出结论：
要求中学生根据自己实验得到的数据进行分析和推断。 然后视频展示了几组中学生的实验数据，并引导中学生举一反三。 （见讲义）
显然：当内阻和电流相等时，通电时间越长，形成的热量越多。 生：总结电压通过导体产生的热量与电压、电阻、通电时间的定性关系。
(3)焦耳定理
老师：1840年，美国化学家焦耳通过大量实验，定量得出了电压产生的热量与电压、内阻、通电时间的平方成反比的定量定律。 给出焦耳定理的内容、公式和单位。 解释焦耳定律适用于任何电路。 介绍焦耳的生平和对化学的贡献。 （见讲义）
师：为什么电暖器通电时，内电阻丝会因受热而膨胀，但与之相连的导线却不产生太多热量？ 学生：交流、讨论、解答。
师：总结中学生的答案并举一反三。 师生交流：
1、焦耳定理的公式：Q=I2Rt2。 单位：I——A、R——Ω、t——s。 然后Q——J 例题：一盏白炽灯，正常发光时钨丝内阻为44Ω，现在接入家用电路，工作10分钟。 钨丝放出的热量是多少？ 方法一：
解： 由 I=U/R=220V/44Ω=5A 由 Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J 方法 2： 注释：
结合I=U/R，焦耳定理可以推导出两个公式：Q=U2t/R和Q=UIt。 有时，这两个推理公式的应用更为灵活。
3、总结：
引导中学生总结本课所学内容，并提出课后思考问题。 （见教学计划）
4、布置课后作业。
/3
第 5 部分：高中数学卷 1 电压热效应讲义
案例背景：
苏克版的《电热器电压的热效应》是基于对电功率的理解。 日常生活中，电流通过使用家用电器做功来消耗电能，但不同的家用电器将能量转换的方向不同。 在应用公式时，似乎有选择的局限性，而中学生尚未理解其背后的原因。 在此基础上开展电加热教学是十分必要的。
二、教学题目：电加热器电压的热效应
三。 教材分析：
“电暖气”从日常生活中常见的电暖气开始，让中学生了解家用电器在使用电压工作时会释放热量。 进一步，从生活经验出发，引导中学生推测电热的大小与什么诱因有关，于是很快切入题外话——用实验的方法研究电热与电压、电阻的关系。和时间。 这样做的用处在于凸显了数学知识“来源于生活”的指导思想，也凸显了数学研究问题的方式。 如何在教学中潜移默化地启发中学生的思维，点燃他们的程序设计热情，有赖于班主任善于发现中学生思维的盲点和亮点，逐步推动中学生的程序设计。实验的建立。 我认为如何在班主任的推动下完成实验探究的整体设计是这节课的关键。
一、教学目标：
(一)知识与技能
了解电压的热效应，电加热的原因是什么；
了解焦耳定理的内容、公式、单位及应用。
（二）流程与技巧
探讨电加热的影响，感受等效替代法和控制变量法。
(3) 情感、态度和价值观
介绍焦耳探索电热的过程，激发中学生攀登科学高峰的热情。
2、重点难点：
难点：电热影响诱导实验设计； 了解光度耳电定律。
要点：了解电压的热效应； 探索电加热的诱因； 理解和应用焦耳定理。
3、教学流程图：
四。 教学方法：
介绍环节应让中学生通过亲身体验认识到电压会通过导体形成热量，从而完成对电加热的感性认识。 随后讨论，哪些原因会影响电加热量？
完成实验设计后，动员中学生参与操作，因为实验过程中会形成很多细节问题，包括现象的观察和操作过程的解释。 定性总结了感应电加热与什么相关之后，需要指出的是，焦耳经过大量的实验，收集了大量的数据，才确定了电加热与电压、电阻与时间之间的定量关系，并总结成立焦耳定理。 对于一项科学研究或发现，虽然需要研究人员付出很大的努力才能完成，但它可以让中学生在获取知识的同时，对认知过程给予应有的尊重，减少对光度耳等科学大师的认可。 感觉。
需要注意的是，Q=I2Rt是光度耳定理内容教学中的实验推论，是电热定义公式，而不是推导公式，应防止与电功率混淆公式。 画推理公式之前要注意条件的解释，但没必要讨论，需要为下一课做铺垫。
公式的应用主要集中于对日常生活中热现象的简单估计和解释。
五。 教学流程：
教学过程中学生活动的设计意图介绍：
实验兴奋：
当你触摸已经发光一段时间的灯泡，或者触摸已经使用一段时间的电风扇的电机部分时，你的感觉如何？
问一个问题：为什么？
中学生回答：电压通过家用电器时会有发热效应。
新课教学：
(1)电加热器
师生交流：
1、还有哪些家用电器通电后会发热？
2. 课本P1页图15-中的家用电器有什么共同点？ 我们使用该设备使用什么样的能源？
中学生总结：
班主任总结：
1、每个家用电器在使用时都会产生电压的热效应；
2、电加热器是一种主要利用电压的热效应来工作的装置。
（二）活动：电采暖激励
1、生活现象引起的思考：电热的多少与什么有关？
2、大胆猜测：
3、设计实验：
（一）装备武器：
师生讨论：
您想用什么样的家用电器来形成电热？
你打算用什么设备来比较电加热的差异？
(2)方法确定：控制变量法换算法
(3)电路连接：
师生讨论：
根据实验要求，要控制变量，两根加热丝应该如何连接？
如何改变电压的大小？
(4)实验步骤：
4. 进行实验：
(1)介绍如图所示的实验装置。 将两个相同的烧杯装满煤油，并在每个瓶子中安装一根内部电阻丝。 A瓶中电阻丝的电阻值比B瓶中的电阻丝小，将它们串联起来。 电压通过内部电阻丝产生的热量降低了煤油的温度。 通过观察温度计读数的变化，可以比较电压产生的热量大小。
(2)分步实验：
A、两个电阻值串联，加热时间相同，A瓶内阻比B瓶小，B瓶湿度计读数变化较多。 说明在相同条件下，内阻越大，电压产生的热量越多。
B、两瓶煤油本体温度升到温度后，加大电压，重做实验，使通电时间与上次相同。 两次实验比较了A瓶前后煤油的温升情况，以及第二次温升的高度。 说明在相同条件下，电压越大，电压产生的热量越多。
C、如果通电时间延长，瓶内的煤油升得更高，说明同等条件下，通电时间越长，电压产生的热量越多。
5. 得出推论：
电压通过导体形成的电热与导体中的电压、导体的内阻和通电时间有关。 同等条件下，电压越大，内阻越大电流和电路学情分析，通电时间越长，电热也越多。
(3)焦耳定理
老师：日本化学家焦耳做了很多实验。 1840年，他第一个准确地确定电压通过导体产生的热量与电压的平方成反比，与导体的电阻成反比，与通电时间成反比。 该定律称为焦耳定理。
师生交流：
1、焦耳定理的公式：Q=I2Rt
2、单位：I——A、R——Ω、t——s。 那么Q——J
例：一只白炽灯，正常发光时钨丝内阻为44Ω，接入家用电路工作10分钟，钨丝放出的热量是多少？
方法一：
解：由I=U/R=220V/44Ω=5A
由Q=I2Rt=(5A) 2×44Ω×600s=6.6×105J
技能二：
评论：
结合I=U/R，焦耳定理可以推导出两个公式：Q=U2t/R和Q=UIt。 有时，这两个推理公式的应用更为灵活。
强化练习：
1、下列家用电器标有“”，它们同时工作，产生热量最多的家用电器是（）
一台电视
B、电风扇
C、电热毯
D、电灯
2、在探究电压通过导体产生热量原因的实验中，钴铬合金线和铜线在电路中的连接如图所示。 钴铬合金线的电阻比铜线大。 A、B的烧杯中分别盛满等量的煤油，一段时间后（ ）A、B
A、A瓶湿度计读数变化较大
B、B瓶湿度计读数变化较大
C、两个瓶子内湿度计读数的变化相同
D.条件不充分，难以确定
3、小明在超市听说外观和容量一模一样，但额定功率分别是800W和1200W。 两种尺寸的碳钢电热水壶。 他觉得800W的电热水壶功率小，省电。 如果从节能的角度考虑，您认为他的观点合理吗？ 请解释原因。
课程总结：
在本课中，我们了解到电加热是每个家用电器中都会出现的现象。 设计与电热的大小和什么诱导密切相关的实验，并得到推论-焦耳定理。 同时得出电加热的推导公式。
家庭作业：
写一份关于“电热影响激励”的简单探究报告（包括探究问题、探究过程和探究推论）