2.3电路中的电能（4）教学设计（表格式）-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

该初中科学教学设计聚焦电热器、电流的热效应及焦耳定律，通过生活中电饭煲、电烤箱等发热用电器导入，衔接前序电功、电功率知识，构建“现象-原理-应用”的学习支架。 突出探究实践与科学思维，设计控制变量法实验（串联不同电阻丝观察煤油液面变化）推导焦耳定律，结合视频直观展示热效应，讨论利弊培养辩证思考，规范计算与一题多解提升应用能力，助力学生形成科学观念，便于教师高效教学。

浙教版九上科学§2.3电路中的电能（4）教学设计 课题 2.3 电路中的电能（4） 单元 二 学科 科学 年级 九上 教材分析 本节内容为新浙教版九上第二章第三节，主要包括电能与电功、电器的电功率、额定功率、电功和电功率的计算公式、常用电热器等内容，此前学生已学习了机械功、功率、电路、能量等的相关知识。 本节拟用4课时完成教学，第一课时电功，第二课时为电器的电功率和额定功率，第三课时为电功和电功率的计算公式，第四课时为电热器。 本节课为第四课时主要介绍电热器及其作用，了解电热器工作时能量的转化情况，介绍电流的热效应及焦耳定律。 教学 目标 科学观念：了解电热器的工作原理是电流的热效应，会描述焦耳定律;了解影响电流做功产生热量多少的因素;应用焦耳定律计算电器产生的热量。 科学思维：能应用焦耳定律解释相关现象，应用于焦耳定律计算电流产生的热量。 探究实践： 用控制变量法研究影响电热的因素; 态度责任： 通过电热器的学习，知道电能在生活与生产中的重要价值。 重点 电流的热效应及应用，焦耳定律，电热的计算公式及计算; 难点 设计实验方案探究影响电热的因素，并得出合理的结论。 教学环节 教师活动 设计意图 导 入 新 课 生活中，我们利用电饭煲烧饭，利用电烤箱制作美食;夏天，我们使用电驱蚊器。冬天，我们使用电取暖器。 这些用电器工作时都会发热，你知道它们的工作原理吗? 导 入 新 课 讲 授 新 课 一、电流的热效应 1、电流的热效应 1）电流的热效应： 电流通过各种导体时，会将电能转化为内能，使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。 2）能量的转化： 从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能的过程。 3）热效应的应用： 各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。 视频：电流的热效应 2、电热器： 1）电热器： 利用电流的热效应工作的设备。 2）电热器的工作原理： 各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。 讨论交流： 1）还有哪些用电器是利用电流的热效应工作的？ 参考：电热毯、电热水壶、电熨斗、电炉、电热水器、电烘箱、电吹风、白炽灯…… 2）电流的热效应有什么利和弊？ 参考：有利的一面：电流热效应的有利应用主要体现在加热电器和工业制造热能方面。 有弊的一面：电流热效应可能导致过热和烧损、火灾风险、能源损失和温度影响等问题。 过渡：电热水壶等电热器是通过导线接到电路上的。为什么电热水壶发热将水烧开，而连接它的导线却不怎么发热?电流通过导体产生热的多少跟哪些因素有关? 探究活动： 如图2.3-11所示，2 只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插 1 根玻璃管，瓶内各装 1 根阻值不同的电阻丝 R甲和 R乙。 1）将 2 根电阻丝串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置。 2）闭合开关，记下电流表的读数：__________。 3）经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。 4）比较2根玻璃管内液面上升的高度，可以推测得出：当电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越 __________。 5）当2根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关，记下电流表的读数：___________。 6）经过与第一次相同时间的通电后，标出甲瓶（或乙瓶）玻璃管内液面的位置。 7）与上次该玻璃管内液面上升的高度相比，可以推测得出：当电阻相等时，电流越大，电流产生的热量就越__________。 结论： 当电阻相等时，电流越大，电流产生的热量就越多。 进一步的实验可以得出： 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。这个规律叫做焦耳定律，它最先是由英国科学家焦耳发现的。 二、焦耳定律： 1、焦耳定律： 1）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。这个规律叫做焦耳定律。 2）焦耳定律的表达式： 3）一定条件下，电热等于电功： 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能，那么，电热就正好等于电功。 推导： 根据 W=UIt， 若电热等于电功，则Q=W =UIt， 根据欧姆定律得U=IR，则有Q=I2Rt。 可见，当导体消耗的电能全部用来产生热的情况下，根据欧姆定律的公式和电功的公式推导出来的结论与焦耳定律一致:焦耳定律给出了电能向内能转化的定量关系。 讨论交流： 1）电热水壶等电热器是通过导线接到电路上的。为什么电热水壶发热将水烧开，而连接它的导线却不怎么发热? 参考：连接电热水壶的导线不怎么发热的原因是电热丝的电阻远大于导线的电阻，根据焦耳定律Q=I²Rt，由于电流和通电时间相同，电阻越大产生的热量越多，因此电热丝很热而导线不怎么热。 2）电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？ 参考：电热毯、电水壶、电加热器、电饭煲、电熨斗，等。 公式应用： ［例题］ 如图2.3-12是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当动开关S接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关S断开时，电饭锅处于保温状态。图中R2是加热用的电热丝，阻值为55欧；R1是电阻，阻值为145欧。试求: （1）在加热状态下，电饭锅正常工作30分钟产生多少热量？ （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？ 思考讨论： 上面这个问题还可以用什么方法来求解？ 科学阅读：焦耳 生活中，学生对电流的热效应有一定的认识 提出热效应与电热器的概念，明确其中的关联 利弊分析，提升学生的思维的深度和广度，辩证思考问题 充分分析设计的细节 探究活动的基础提出焦耳定律 由定律中获知计算公式 一起推导，说明电热与电功在一定条件下相等，也印证了电能与热能的转化 公式应用中，规范 学生的解题习惯 活化公式的选择与应用 鼓励学生一题多解 典例 精析 见PPT 后测、巩固、纠正、修补 巩固练习 见学案 板 书 帮助学生掌握重点， 更加容易的学习。 学科网（北京）股份有限公司 $