第4節焦耳定律第2課時電熱的利用和防止【教學目標】1.知道利用和防止電熱的場合和方法;2.進一步理解焦耳定律.3.通過本節內容的學習，培養學生應用物理知識解決簡單問題的能力.4..通過對電熱的利用和防止知識的學習，認識到科學是有用的，激發學生學習物理、熱愛科學的興趣.5.在學習的過程中，滲透辯證唯物主義的思想.【教學重點】電熱的利用與防止.【教學難點】焦耳定律的進一步理解.【教具準備】電爐、電熨斗、電飯鍋、熱得快等電熱器、多媒體課件等.【教學課時】1課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一課時內容，并講解學生所做的課后作業（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師日常生活中，利用電熱工作的用電器有很多，請同學們舉出例子.生：電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤箱、電爐……師本節課我們除了學習電熱的利用，還需了解電熱有害時怎樣防止電熱.【進行新課】知識點1電熱的利用和防止師電流通過導體時，使導體只發熱的用電器是利用電流的熱效應，這類用電器稱為電熱器，而電熱器的主要部分是發熱體.教師出示電爐，引導學生觀察后說出電爐的結構.生：電爐的結構主要是爐絲即電阻絲.還必須有爐盤，電爐盤是絕緣材料制成的.教師提問：從實際考慮，電爐絲應該有什么要求？生1：電爐就是要靠電爐絲發熱的，所以爐絲的電阻應該很大.生2：爐絲還應有較高的熔點，這樣它在發熱時才不容易燒斷.師請同學們以電爐為例說明發熱體是用什么材料制成的？生：發熱體是由電阻（率）大，熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的.教師出示熱得快、電飯鍋、電熨斗等電熱器，并將電飯鍋、電熨斗的發熱板取出讓學生觀察，向學生說明，其他的電熱器也都需要用電阻大、熔點高的金屬導體作為發熱體.師我們了解了電熱器，大家能不能說說使用電熱有什么好處？生1：電熱清潔衛生，沒有環境污染.生2：熱效率高，使用方便.生3：能方便地調節，如控制溫度，操作簡單.師同學們知道了利用電熱的好處.但有些時候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設法防止.有關的內容，大家了解的有哪些呢？生1：電機使用過程中會發熱，如果連續使用時間過長，就會燒壞電機.生2：有些導體上的絕緣材料會因溫度過高，使絕緣材料迅速老化，甚至燒壞.生3：電視機開的時間長了會發熱.電視機后蓋上有許多孔，就是為了能通風散熱.生4：電腦中還裝有風扇，也是為了散熱，減少電熱的危害.生5：農村抽水、磨面用的電動機連續工作一段時間后要休息一會，等涼了再用，是為了防止電熱可能造成的危害.師同學們對電熱的危害及防止了解的還真不少，老師這兒有一份用電器的說明書，請大家仔細閱讀，并分析說明其中的道理.（用多媒體播放）教師引導學生著重注意以下內容：工作時將電器置于通風良好處；勿使電器淋雨或受潮；長期不用的電器隔一段時間應該通電一次.生1：電器工作時，置于通風良好的地方，是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產生的危害.生2：電器淋雨或潮濕會降低絕緣性能，使電路工作失常，影響用電器的使用.長期不用的電器隔一段時間要通電，是為了利用電熱來驅潮，是電熱的利用.例題1教師用多媒體展示練習冊中對應題目，并講解.課堂演練完成本課時對應課堂練習.知識點2電熱的綜合應用1.電功與電熱的區別與聯系（教師可用多媒體展示說明）（1）電功與電熱的區別：電功是指電流通過一段電路所做的功，它的大小表示電路消耗電能的多少，也表示有多少電能轉化為其他形式的能.電熱是指電流通過一段電路做功，電能轉化為內能的那一部分.兩者表示的意義不同，是兩個不同的概念.（2）電功與電熱的聯系：①在純電阻電器（電路中只有電阻的電路）中，電流所做的功沒有轉化為別的形式的能，只轉化為內能，電路消耗的電能和生成的內能在數值上是相等的，即W=Q，此時計算電功的各個公式,如W=UIt=I2Rt=U2Rt=Pt都適用于計算電熱.初中階段所研究的電路一般僅限于純電阻電路，如電燈、電爐、電熱器、電熨斗等.②若電路中除有電阻外，還含有電動機、電解槽等，這種電路就是非純電阻電路.從能量轉化的角度看，這種電路消耗的電能除部分轉化為內能外，還轉化為機械能和化學能等.如在電動機工作的電路中，加在電動機兩端的電壓為U，通過它的電流為I，電動機的線圈也有一定的電阻R，此時電流做的功為W=UIt,而電流做的功并沒有全部轉化為內能，絕大部分轉化為機械能了，通過線圈電阻R的電流仍使線圈發熱，產生的熱量Q=I2Rt，但此時Q≠W,而是Q＜W,即W=Q+機械能.2.計算公式及其適用范圍例題2（多媒體展示）一電動機的線圈電阻為1Ω,線圈兩端所加電壓為2V時，電流為0.8A，此時電動機正常工作.（1）在求電動機正常工作1min所消耗的電能時，有以下兩種不同的解法：小明的解法：W=UIt=2V×0.8A×60s=96J;小華的解法：W=I2Rt=(0.8A)2×1Ω×60s=38.4J.你認為哪位同學做得好，請做出判斷并說明理由.（2）求電動機正常工作1min所轉化的機械能是多少.分析：電動機正常工作的過程是將電能轉化為機械能和熱能的過程，所以電動機工作時消耗的電能大于產生的電熱.電動機獲得的機械能是所消耗的電能與所轉化成的熱量的差值.解：（1）小明的解法正確.因為電動機為非純電阻電路，其電流與電壓、電阻之間的關系不滿足歐姆定律，故含電動機的電路不能用含歐姆定律的推出公式求電功.（2）1min內電動機產生的電熱為：Q=I2Rt=(0.8A)2×1Ω×60s=38.4J;則在1min內，這臺電動機所轉化的機械能是：W機=W-Q=96J-38.4J=57.6J.例題3（多媒體展示）小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高三個擋位的發熱功率，如圖是其內部簡化路圖，開關S1可分別與觸點a、b接觸.已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，電源電壓保持不變.請分析和解答以下問題：（1）當開關S1置于b端、S2斷開時，電烤箱處于什么擋位？簡述理由.（2）電烤箱在中擋位工作時，消耗的電功率是多少？（3）電烤箱在高擋位工作時，對食物加熱6min，消耗的電能為多少？例題4（多媒體展示）如圖所示是電飯鍋的實物圖，圖甲是它的內部電路圖，圖乙是電路簡圖.它有“高溫燒煮”和“燜飯、保溫”兩擋，由溫控開關自動控制.煮飯時，先要按下溫控開關按鈕；到達設定溫度（飯已煮熟），按鈕會自動彈起.（1）對照觀察圖（甲）和圖（乙），溫控開關按鈕未按下時，“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”是關系（選填“串聯”或“并聯”）；按下溫控開關按鈕，“燒煮電路部分”的電壓為V，“保溫電路部分”將（選填“工作”或“不工作”）；溫控開關按鈕彈起后，電路中的電流比原來（選填“大”或“小”）.（2）當溫控開關按鈕按下時，電飯鍋電路的總功率為1100W.求：“燒煮電路部分”的電阻R1.（3）溫控開關按鈕彈起后，電飯鍋電路的總功率為44W.求：①電路中的電流；②“保溫電路部分”的電阻R2.（4）已知只有當指示燈和限流器兩端的電壓與電源相差不大時，指示燈才會發光.請通過相關計算分析說明為什么溫控開關按鈕彈起時，紅燈熄滅而黃燈亮.分析：（1）由圖乙電路簡圖可發現，溫控開關按鈕未按下時，電路中只有“燒煮電路部分”與“保溫電路部分”串聯，按下溫控開關按鈕，“保溫電路部分”被短路不能工作，電路中只有“燒煮電路部分”，所以“燒煮電路部分”的電源為220V，溫控開關彈起時，R1、R2串聯，電路中電阻變大，根據I=U/R知，電壓不變，電阻變大，故電流將變小；（2）當溫控開關按鈕按下時，電路中只有R1，則R1=U2/P;（3）溫控開關彈起，R1、R2串聯時，電路中的電流I=P/U，R總=U/I，則R2=R總-R1;（4）當溫控開關按鈕彈起時，R1、R2串聯，則U1=I1R1=0.2A×44Ω=8.8V,遠小于220V，而U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V,接近220V，所以紅燈不亮黃燈亮.課堂演練完成本課時對應課堂練習.【教師結束語】這節課我們學習了電熱的利用和防止，以及電熱的綜合應用等.電熱在生產、生活中廣泛存在，要從應用和危害兩個方面認識電熱，注意辯證地分析問題.同時要善于觀察生活，用理論來指導實踐，認識生活中的科學.課后作業完成本課時對應課后練習.1.本節課的設計要體現從生活走向物理，從物理走向社會的基本理念，注重科學的探究，激發學生的學習興趣，培養良好的思維習慣.為此，將這一節劃分為兩課時來完成，第一課時，著重探究影響電熱的因素，保證學生探究的時間，探究的多樣性.第二課時，著重理解功和熱的關系，以及電熱的利用與防止.2.電熱的利用與防止，讓學生認識事物總有兩重性,在教學中滲透辯證唯物主義的思想.我們說的電熱危害是對于我們的需要來說的，如果產生的熱量是我們需要的，那對我們是有利的，反之就是有害的.如：電視機在工作時產生的熱量，在正常觀看時，是有害的.但當電視機長時間不用時，我們可以利用電熱來驅潮，這時的電熱就是有利的.電熱器在工作時產生的熱量如果過多，也會帶來危害，所以我們在正常使用電能產生的熱量時，也要注意安全.3.有關電熱的計算問題：電熱的計算一般包括兩種情況：純電阻電器（電熱器電路）的電熱計算和非純電阻電路（電動機電路）的電熱計算.解題時，先要判斷電路是純電阻電路還是