第十三章四、电流的热效应-【良师教案】2023-2024学年九年级全一册物理同步教案（北师大版）

第十三章　 电功和电功率 这时ꎬ灯丝的电阻 Ｒ＝Ｕ ２ Ｐ ＝(２２０ Ｖ) ２ １００ Ｗ ≈４８４ Ωꎮ 可是ꎬ把灯泡从灯头上取下来ꎬ在室温下测量灯 丝的电阻ꎬ约为 ４０ Ωꎮ 也就是说ꎬ白炽灯不发光时电阻小ꎬ发光时电阻大ꎮ 由此可知ꎬ开灯瞬 间ꎬ通过灯丝的电流是由大变小的ꎮ 不难计算ꎬ开关刚闭合时ꎬ通过灯丝的电流为 ２２０ Ｖ ４０ Ω ＝５.５ Ａꎬ这时的电功率为 ２２０ Ｖ×５.５ Ａ＝ １ ２１０ Ｗꎬ比白炽灯正常发光时的额定功率 １００ Ｗ 大得多ꎮ 这说明ꎬ开关闭合的瞬间ꎬ灯丝是 在强电流、大功率下工作的ꎬ灯丝的温度便急剧升高ꎮ 这时ꎬ灯丝的升华速度比正常工作时要 快些ꎮ 因此ꎬ减少白炽灯的开闭次数ꎬ对于延长其使用寿命是很有好处的ꎮ 同样ꎬ电视机的显像管、日光灯管里也都装有灯丝ꎬ在开关刚闭合的瞬间ꎬ通过灯丝的电 流也都大于正常工作时的电流ꎮ 因此频繁的开关ꎬ对它们的使用寿命均有一定程度的影响ꎮ 有人说ꎬ开闭一次ꎬ电视机或日光灯的寿命便减少几小时ꎬ这话虽有些夸张ꎬ却是颇有道理的ꎮ 虽然白炽灯的价格便宜ꎬ但做到人走灯灭、节约用电也是必要的ꎮ 对价格昂贵的电视机 来说ꎬ在正常使用中ꎬ尽量减少开闭次数ꎬ确实是延长其使用寿命的重要措施ꎮ 搭丝灯泡的寿命为何不长? 白炽灯的灯丝断了ꎬ常常有人再搭上使用ꎬ但寿命不长ꎬ这是 为什么? 白炽灯的钨丝断了之后再搭接上ꎬ这时钨丝的总长度会缩短一些ꎬ钨丝短了ꎬ它的电 阻就会减小ꎮ 如果外加电压仍保持 ２２０ Ｖ 不变ꎬ通过钨丝的电流就比原来的大ꎬ实际消耗的 电功率就会增加ꎬ所以搭丝灯泡通电后会比以前更亮ꎮ 但是ꎬ这时的灯泡是在大于原额定功 率的情况下工作的ꎬ钨丝的温度就大大超过了设计的标准温度ꎬ致使钨丝升华加快ꎮ 因此ꎬ它 不能持久发光ꎬ很容易再次烧断ꎮ 另外ꎬ搭接处的断丝不能牢固地熔接在一起ꎬ稍有振动ꎬ搭 接处容易再次脱落ꎮ 四、电流的热效应 本节教材的内容分两个部分ꎬ一个部分是电流的热效应ꎬ另一部分是焦耳定律ꎮ 教材在 电流的热效应部分ꎬ首先通过对用电器工作过程中有电流通过时会发热的现象引出电流的热 效应ꎬ接着通过实验ꎬ分别探究电流的热效应与导体的电阻大小、通过导体的电流大小、通电 时间有关ꎮ 在此基础上ꎬ总结得出电流的热效应与这些因素之间的定性关系ꎮ 第二部分ꎬ在 电流的热效应与影响因素之间的定性关系基础上ꎬ直接给出它们之间的定量关系即焦耳定 律ꎬ以及给出焦耳定律的公式和各物理量的单位ꎮ 教材如此安排ꎬ既培养了学生的科学探究 能力ꎬ又体现了对学生的科学素养的培养ꎮ 教材通过 Ｐ１２２ 的交流讨论ꎬ使学生认识电流热效 应的利与弊ꎬ兴利除弊ꎬ保护环境ꎮ 最后教材通过 Ｐ１２３ 的阅读材料介绍了焦耳ꎬ激发了学生 热爱学习、热爱科学、积极学习的热情ꎮ 科学探究电流的热效应ꎬ是本章教学中安排的第三个实验探究ꎮ 本章三个实验探究内容 􀅰１９１􀅰 {#{QQABQYgEggCAAhBAAQgCQwFyCkEQkACCAIoGwAAAMAABwRFABAA=}#} 九年级上(北师大版) 相近ꎬ紧密联系且层层递进ꎬ对于学生来说ꎬ使用电学仪表进行实验的基础已经培养起来ꎬ同 时他们有前面几个探究实验的基础和探究体验ꎬ在教材比较明晰的探究思路和方法的引领 下ꎬ完成本节的实验探究并不是非常困难的事情ꎬ但由于学生的学习水平层次差异性ꎬ决定了 对待不同认知水平的学生需要采取不同的方法ꎬ通过激发他们的探究欲望和热情ꎬ让他们积 极参与到教学中来ꎬ加强小组之间的团结协作ꎬ可以有效化解学生存在的困难ꎮ 物理观念 １.知道什么是电流的热效应ꎮ ２.知道电流产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间的关系ꎮ ３.知道焦耳定律ꎬ并会应用焦耳定律计算电热问题ꎮ ４.会应用焦耳定律解释说明生活和生产中的有关问题ꎮ 科学思维 １.通过探究实验得出电流热效应的影响因素ꎬ依据科学实验进行科学推理ꎬ得出结论ꎮ ２.培养学生运用电流热效应知识分析解决实际问题的能力ꎮ 科学探究 １.经历电流产生的热量影响因素的探究过程ꎬ培养学生的科学态度和探究精神ꎮ ２.通过等效替代和控制变量法进行探究ꎬ使学生掌握科学探究的思路方法ꎮ 科学态度与责任 １.关注生活、生产中电流热效应的应用和危害ꎬ培养学生关注生活与环境的习惯ꎮ ２.让学生尝试对防止电流热效应的危害以及应用电流热效应造福人类等方面发表自己 的见解ꎬ树立学生个性化的生活观念ꎮ 重点 电流产生的热量与哪些因素有关的实验探究ꎮ 难点 应用焦耳定律进行有关的热量计算ꎬ了解电流热效应的利用和防止ꎮ 教学设计案例:多媒体课件、学生电源、阻值不同的两根电热丝、电流表、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ꎮ 教学实录案例:多媒体课件、白炽灯、火柴杆、石蜡、