第一篇：影響電流熱效應的因素實驗設計研究論文

1.實驗設計方案

對3個猜想可分步進行實驗驗證，但所需的時間較長，為了節省時間，提高課堂效率，也可同時對3個猜想的實驗進行驗證。筆者介紹的是同時驗證3個猜想的實驗設計方案。

（1）將電流通過導體產生熱量的多少轉化為氣體、液體或固體溫度的變化。方案1，在3只相同的瓶子內分別連接3段電阻絲，R甲=R丙

（2）將電流通過導體產生熱量的多少轉化為氣體或液體體積的變化。方案3：把溫度計換成玻璃管，在3支細玻璃管中裝入一段有顏色的水柱，將瓶子內的空氣封閉。當閉合開關后，在同一時刻通過比較3只瓶子上方細玻璃管內水柱上升的高度，可確定電流通過導體產生熱量的多少跟電流、電阻的關系。通過比較不同時刻同一細玻璃管內水柱上升的高度，可得出電流產生的熱量跟通電時間的關系。另外，也可在圖3中3個相同的瓶子內倒入溫度和體積相同的煤油，然后插入玻璃管，使3支玻璃管中的煤油面相平。在通電一段時間后，通過比較3支玻璃管內煤油液面的高低，也可得出電流通過電阻絲產生的熱量跟電流、電阻、時間的關系。方案4：在圖3中的細玻璃管上方套上相同的小氣球，通過比較同一時刻3只氣球體積的大小，可確定電流通過導體產生熱量的多少跟電流、電阻的關系；通過比較不同時刻同一氣球體積的大小，可得出電流產生的熱量跟通電時間的關系。

（3）將電流通過導體產生熱量的多少轉化為固體狀態的變化。方案5：3根電阻絲的阻值為R甲=R丙

2.實驗設計小結

在上述方案中，方案1和方案3用電阻絲加熱瓶內空氣，所用時間較短，效果明顯。方案2、方案4、方案5趣味性較強，學生的積極性較高，且便于觀察比較，效果也較明顯，但用時較長。方案2中需用到的電源電壓要高一些，可采用兩組蓄電池串聯的方法。電阻絲可從廢舊的電爐絲上截取，容器可用酒瓶或可樂瓶。筆者在做上述實驗時，所選用的電阻絲電阻為：R甲=R丙=1Ω，R乙=2Ω，蓄電池的電壓為6V.作者：陶峰 單位：山東省巨野縣獨山一中

第二篇：《電流的熱效應》學案

2、課本演示實驗的實驗器材有哪些？

3、由課本演示實驗分析，導體通電時發熱的多少與哪些因素有關呢？

4、什么是熱功率？熱功率的公式是什么？怎么推導的？單位是什么？

5、電動機的能量轉化情況如何呢？電流通過白熾燈泡時能量轉化情況如何呢？

1-1：《電流的熱效應》學案

一、學習目標:

1、用實驗探究電流通過導體時，電能轉化為導體的內能的多少與哪些因素有關。重點研究導體通電時發出的熱量與導體的電阻之間的關系。

2、了解電流熱效應跟哪些因素有關，理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。

3、了解生活中應用焦耳定律的例子，了解節約電能的一些方法。

二、知識回顧：

1、怎樣才能產生電流？其方向如何？金屬中自由電子的方向呢？

2、電流的定義式：

3、何為電動勢？電源的電動勢等于電路中的電壓嗎？

三、自主學習：

1、白熾燈通電以后，一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉化情況如何？

2、什么是電流的熱效應？

3、焦耳定律內容及公式？

自我檢測

1、以美國發明家_____________和英國化學家_____________為代表的一批發明家，發明和改進了電燈，改變了人類日出而作、日沒而息的生活習慣。

2、通電導體發熱的規律是由下列哪位物理學家總結的（）A．歐姆B．焦耳C．安培D．法拉第3、某導體的電阻是2歐，當1安的電流通過時，1分鐘產生的熱量是多少焦？

學習反思：

四、合作探究：

1、導體通電時發熱的多少與哪些因素有關？簡述理由。

心動不如行動高二物理學案細節決定成敗1心動不如行動高二物理學案細節決定成敗

第三篇：《電流的熱效應》教案1

《電流的熱效應》教案

教學目標：

1、用實驗探究電流通過導體時，電能轉化為導體的內能與哪些因素有關，重點通過實驗研究方法研究導體通電時發熱與導體的電子之間的關系。

2、了解電流熱效應跟哪些因素有關，理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。

3、了解生活中應用焦耳定律的例子，了解節約電能的一些方法。

教學過程：

一、電阻和電流的熱效應

問：①白熾燈通電以后，一會兒熱得燙手②電飯鍋通電以后能把生米煮成熟飯③電流通過導體時能使導體的溫度升高在這些過程中能量轉化情況如何？(電能變成內能)說明：電流能夠將電能轉化為內能這就是電流的熱效應

說明：導體通電時發熱的多少與哪些因素有關呢？請看下面的演示實驗 演示實驗：

實驗器材：①阻值不同的電阻絲A、B②兩燒瓶質量完全相等的煤油③兩支溫度計④電源⑤導線

實驗過程：

1、阻值不同的電阻絲A、B分別浸在質量完全相等的煤油里，兩者串聯起來，通過變阻器和開關接到電源上、測量 兩燒瓶煤油的初始溫度并做記錄、閉合開關，過幾分仲后再測煤油的溫度并做記錄，同時記下這次通電的時間，比較兩燒瓶煤油的溫度

實驗結果：金屬絲產生的熱量跟金屬絲的阻值成正比

問：除此以外，電流的熱效應跟哪些因素有關呢？(①電流②時間)說明：英國物理學家焦耳通過一系列實驗發現電流發熱具有下述規律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比這個規律叫做焦耳定律

問：如果用Q 表示熱量，用I 表示電流，R 表示導體的電阻，t 表示通電的時間，如何表示焦耳定律？(Q = I2Rt)說明：我們把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率 問：熱功率的公式是什么？(P＝Q/t＝I2R)問：國際單位制中熱功率的單位是什么？(瓦特，簡稱瓦，符號是W)問：電動機的能量轉化情況如何呢？(電能轉化成機械能和內能，這時電功率大于熱功率)電流通過白熾燈泡時能量轉化情況如何呢？(電能幾乎全部轉化成內能，這時電功率等于熱功率)

板書設計

一、電阻和電流的熱效應

1、焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比Q = I2Rt

2、熱功率：單位時間消耗的電能

P＝Q/t＝I2R 單位：瓦特，簡稱瓦，符號是w

第四篇：13.4 電流的熱效應教學設計

課? 題

第四節電流的熱效應

課? 型

日? 期

2?? 年?? 月?? 日午第?? 節

教? 具

焦耳定律、講授課

教

學

目

標

1、了解電流熱效應

2、理解焦耳定律，能用焦耳定律分析有關問題

3、了解電熱器的用途、優點，發熱　體的構成特點

重? 點

難? 點

焦耳定律

焦耳定律的應用

教學過程：

復習：

1、電功的定義、公式、單位。

2、電功率的定義、公式、單位。

新課講授：

電流通過電爐、電烙鐵、電燈要發熱，電能　熱能

1、電流的熱效應－－電流通過各種導體時，會使導體發熱，溫度升高的現象。

2、焦耳定律

演示：如圖　R1＞R2

∵R1與R2串聯，I相等

∴W1＞W2Q1＞Q2

移動P使RP變小，I變大，Q變大

結論：電流產生的熱量跟I、R和ｔ有關

I越大，Q越大，R越大，Q越大，ｔ越大，Q越大

英國物理學家焦耳通過大量的實驗，得出了焦耳定律：

電流通過導體產生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比（大量實驗得出）

公式:Q＝I2Rｔ

單位：焦

推導：Q＝W＝UIｔ＝I2Rｔ＝Pt（純電阻電路）

例題：解：I＝U/R＝220V/55Ω＝4A

Q＝I2Rｔ＝（4A）2×55Ω×10×60s=5.28×105J

3、電熱器－－是利用電流的熱效應制成加熱設備。圖3－16

電熱器的主要組成部分是發熱體

發熱體是用電阻率大、熔點高的金屬絲繞在絕緣體材料上做成的

恒溫箱是根據電流的熱效應和物體熱膨脹原理制成的

電熱器優點：清潔、無污染、熱效率高，且便于控制和調節

電流熱效應有時也有不利的作用：損壞用電設備，火災等。

例：R1與R2由同種材料制成的兩個同阻值的電阻，R1長而粗，R2細而短，通電后觀察到的現象（）

（A）R1上的火柴桿先點燃（B）R2上的火柴桿先點燃

（C）兩根火柴桿同時點燃（D）無法確定

小結：焦耳定律、電熱器

練習P47

作業P24

板 書 設 計

第四節電流的熱效應

1、電流的熱效應

2、焦耳定律：Q＝I2Rｔ

3、電熱器

第五篇：《科學探究：電流的熱效應》教案

四、科學探究:電流的熱效應

一、教學目的(1)知道電流的熱效應

(2)通過探究，知道電熱與哪些因素有關，知道運用控制變量法和轉化法探究影響電熱的因素。

(3)知道焦耳定律內容、公式及適用范圍。

(4)結合本節教學，培養學生重視實驗、事實求是的科學態度。

二、教學重點：

理解電流熱效應，探究電熱和電阻、電流以及通電時間關系，焦耳定律。

三、教學難點：

如何比較電流產生的熱量多少；根據實驗數據分析得出電流產生的熱量和電流、電阻以及通電時間的定性關系。教學過程：

一、新課引入

師：出示白紙燈泡、電熱水壺、電烤箱圖片，讓學回憶并思考，把手靠近發光的白熾燈泡，會感到燈泡發熱；給熱水壺通電可以將其中的涼水加熱；給電烤箱通電可以將其中的面包烤熟；那么這些能量從哪里來的呢？

生：電流通過用電器產生熱量了，電能轉化為內能。

師：電流通過導體發熱的現象叫作電流的熱效應。引出本節課的課題。

二、學習新課 師：思考

（1）白熾燈的燈絲熱得發光，而與之相連的導線卻幾乎不發熱。電流通過導體時產生熱量的多少與電阻有關系嗎？有什么關系？

（2）剛剛發光的燈泡并不熱，而過一會兒就會燙手。燈絲產生熱量的多少與發光時間有關系嗎？有什么關系？

（3）通電導體產生熱量的多少與通過它的電流有關系嗎？有什么關系？ 讓我們一起來探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關。(二)實驗探究：電流產生的熱量與哪些因素有關

1、猜想：電流通過導體產生的熱量的多少會和哪些因素有關。

/ 3 請同學進一步體驗電取暖器的使用情況進而猜想電流通過導體產生的熱量的多少會和哪些因素有關。

引導學生分別以電阻絲發熱而電線不怎么發熱的現象和高溫、低溫檔工作時、通電時間不同時電阻絲發熱程度不同的現象引導學生提出猜想：電熱和電流、電阻、通電時間有關。

2、設計實驗驗證猜想：

師：要對以上猜想進行實驗探究，我們該如何設計實驗？ 生：討論，交流。

師：請學生回答，并引導學生根據控制變量法得出具體實驗方案，并畫出實驗電路圖。

問：如何比較不同導體產生電熱的多少呢？ 生：用手摸，或用溫度計直接測量等方法。

師：引導學生通過轉化法比較受熱煤油溫度升高的多少判斷電熱的多少。

3、進行實驗：

實驗一：探究在電流和電阻相同時，電流產生熱量和通電時間的關系。

連接好電路，檢查無誤后接通電源，按下計時器并同時記錄溫度計的示數。保持電流的大小不變，每間隔一定時間記錄一次溫度計的示數，并填寫到設計好的表格中。

實驗二：探究在電流和通電時間相同時，電流產生熱量和電阻的關系。

將阻值不等的兩個電阻絲分別放在盛有等質量煤油的錐形瓶里，并插入溫度計，串聯起來接入電路中。合上開關，觀察在兩分鐘內兩支溫度計示數升高的情況，并將實驗得出的數據填在已發的表格里。

實驗要求：電路連接好，將滑片放在阻值最小端，觀察并記錄初溫。然后再看屏幕上的時鐘同時合上開關計時，兩分鐘后斷開開關，并記錄末溫和電流。實驗三：探究在電阻、通電時間相同時電流產生的熱量和電流大小的關系。

利用滑動變阻器使電流減小，再觀察兩分鐘內阻值較大瓶內溫度計升高的示數，并記錄在表格里。

實驗要求：先用試觸的方法將電流調小約0.3A左右，再記錄阻值較大瓶中煤油初溫，并迅速合上開關同時計時，兩分鐘后同時斷開開關并記錄末溫和電流。

/ 3（兩次實驗要求見課件）

4、分析數據得出結論：

要求學生根據自己實驗得出的數據先行分析得出結論。再視頻展示幾組學生的實驗數據，引導學生得出結論。（見課件）

顯而易見：在電阻、電流大小相等時，通電時間越長，產生的熱量越多。生：總結電流通過導體產生的熱量和電流、電阻、通電時間的定性關系。

（三）焦耳定律

師：1840年英國物理學家焦耳通過大量的實驗定量得出電流產生的熱量和電流的平方成正比，和電阻成正比，和通電時間成正比的定量規律。給出焦耳定律內容、公式及單位。說明焦耳定律適用任何電路。簡介焦耳生平和對物理學的貢獻。（見課件）

師：為什么電取暖器通電時電阻絲熱得發紅，而和其相連導線并不怎么發熱？ 生：交流，討論回答。

師：總結學生的答案，并得出結論。師生交流：

1．焦耳定律的公式：Q=I2Rt 2．單位：I——A，R——Ω，t——s。則Q——J 例題：一只白熾燈，燈絲正常發光時電阻為44Ω，現將其接在家庭電路中，工作10min,求燈絲所放出的熱量為多少？ 方法一：

解：由I=U/R=220V/44Ω=5A 由Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×600s=6.6×105J 方法二： 點評：

結合I=U/R，焦耳定律可以推導出兩個公式：Q=U2t/R和Q=UIt。有時，這兩個推導公式應用更靈活。

三、小結：

引導學生小結本節課所學內容，并提出課后思考題。（見學案）

四、布置課后作業。

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