物理科学教案《电与热》教学设计

物理科学教案《电与热》教学设计（共3篇）

1.物理科学教案《电与热》教学设计 篇一

电与热

授课教师：高德界

〖学习目标〗

1.知道什么是电热器.2.知道电流的热效应与电流、电阻和时间的关系.3.通过实验探究电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关,认识焦耳定律.〖学习重点〗

探究电热与电阻、电流、时间的关系.〖学习难点〗

探究电热与电阻、电流、时间的关系.一、情景引入

同学们小时候有没有撒过慌？上个星期的一个下午，我准备去打球，于是叮嘱我那上五年级的小孩，让他在家写作业，不许看电视，他也答应了，后来我就去了。过来一个小时这样我回来了，看见他还在写作业，电视也没开，我就问他偷看电视没有。只见他神色慌张地说：“没有啊！”我过去摸了一下电视的外壳，说：“看了吧？你是不是说谎了？”这时他才不好意思地承认看了。同学们猜猜，我是怎么知道我小孩偷看电视的？

二、预学检测

1.电流的热效应:由于导体具有电阻,所以当电流通过导体时,导体会______,这种现象叫做电流的热效应.（回答）发热

2.电热器:是利用电流做功将____能全部转化为____能的装置.（回答）电 内 3.电热器的原理:电热器是利用电流的______效应制成的.（回答）热 4.请你列举生活中的一些常用的电热器.（回答、点评、看图片）

热得快、电暖气、电水壶、电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电热毯、白炽灯等 在生活中电热器被人们广泛使用，这是因为电热器有许多优点，那么电热器都有哪些优点呢？

5.电热器的优点有哪些?（讨论、回答、点评）

1.清洁卫生，无污染2.热效率高 3.便于控制和调节温度

电热存在有利的一面同时也存在有害的一面，例如夏季电视机和电动机如果长时间连续使用就容易烧坏，所以在设计和制造电热器时也应该考虑它的散热问题。6.用电器为了防止电热造成危害,都采取了哪些散热措施?（观察图片、总结）

观察电脑上的风扇、散热片、电视机上的散热窗、电动机上的风扇和外壳上皱折形状的散热片）

1.设计风扇 2.安装散热片 3.设计散热窗

7.焦耳定律:焦耳定律是用来定量计算电流产生的热量的一条规律.英国物理学家焦耳在大量实验的基础上,精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系.其内容为: 电流通过导体时产生的________,与__________________成正比,与____________成正比,与_________成正比.其数学表达式为_________________.（回答补充）热量 电流的平方 导体的电阻 通电时间 Q=I2Rt

三、探究活动

电流通过导体时产生的热量有多有少，那么电流产生的热量与哪些因素有关呢？下面我们围绕这一问题看看生活中的几种现象，并进行猜想。

现象1：家庭电路正常工作时导线不怎么热，但是当发生短路时，导线上会产生很多热量，会把导线的绝缘皮烧掉，甚至发生火灾。

现象2：电灯在工作时，温度很高，但与电灯相连的导线却不怎么热。现象3：电热水壶烧开一壶水需要的时间比烧开半壶水需要的时间长。猜想1：________________________________________________________.（回答补充）1.电热可能与电流大小有关，电流越大产生的热量可能越多 猜想2：________________________________________________________.（回答补充）2.电热可能与电阻大小有关，电阻越大产生的热量可能越多

猜想3：_______________________________________________________.（回答补充）3.电热可能与通电时间有关，通电时间越长产生的热量可能越多(3)设计实验

1.我们如何判断电热的多少呢？(温度计)电热同时与电阻、电流和通电时间三个因素有关，那么我们采用什么方法来研究呢？ 2.我们采用什么方法来研究影响电热的因素呢？(回答)控制变量法

3.在研究电热与电阻的关系时应控制哪些变量不变？选用两只电阻丝的阻值有什么要求？两只电阻丝应该怎样连接？为什么？(回答)控制电流和通电时间不变 选择两个阻值不同的电阻 串联 保证电流和通电时间相同

4.在研究电热与电流的关系时应控制哪些变量不变？怎样比较？（讨论、回答）5.在研究电热与通电时间的关系时要控制哪些变量不变？（回答）

控制电流和电阻不变(4)进行实验(5)实验结论

1.电热与电阻有什么关系？（讨论、回答、如何比较？）在电流和通电时间一定时，电阻越大产生的电热越多。2.电热与电流有什么关系？（讨论、回答、如何比较？）在电阻和通电时间一定时，电流越大产生的电热越多 3.电热与通电时间有什么关系？（回答）

在电流和电阻一定时，通电时间越长产生的电热越多 4.总结探究结论（讨论、回答、补充）

电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关；电流越大，电阻越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。

以上我们通过实验探究了电热与电流、电阻和通电时间的定性关系，那么电热与电流、电阻和通电时间到底有怎样的定量关系呢？

英国的物理学家焦耳通过大量的实验，总结出了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间之间的定量关系，这就是著名的焦耳定律。那么焦耳定律的内容是什么？

（电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。）

2.焦耳定律用公式如何表示？（回答）Q=I2Rt

3.如果是纯电阻用电器，我们也可以用数学推导的方法得到焦耳定律的公式，请你来试试。

对于纯电阻用电器，电流做的功等于电流产生的______.（热量）即：_____=_____（W=Q）

因为：W=________,又根据欧姆定律：U=______(UIt IR)2所以：Q=IRt（展示、评价）4.出示例题讲解。

5.补充习题（51页课后练习1.2）

四、课堂检测

1.下列各装置中，属于电热器的是()（回答）B用来加热的设备 A．电动机 B．电炉子 C．电视机 D．发电机 2．下列物体是用来防止电热危害的是（）（回答质疑）D（利用电热 散热片和金属外壳都是传递有用热量的而不是为了降低发热体温度的）A.供取暖用的电褥子 B.电热取暖器的散热片 C.电熨斗的金属外壳 D.电视机上的散热窗

3.当温度降到很低时,某些金属导体的电阻会突然消失,这种现象称为超导现象.假如所有的导体都没有了电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是()（回答）B（电阻为零电阻就不发热）

A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动 C.电饭锅仍然能煮饭 D.电熨斗仍然能熨烫衣服 4.下列事例中，不属于利用电热的是（）

A.用电饭锅煮饭 B.用电热孵卵器孵化小鸡 C.用电熨斗熨衣服 D.电视机加散热窗

五、本节收获/课后反思

1.你了解的电热器有哪些？电热器采取哪些措施散热？

电热油汀、热得快、电暖气、电水壶、电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电热毯、白炽灯等 1.设计风扇 2.安装散热片 3.设计散热窗

2.探究焦耳定律时用到的研究方法是_______.(控制变量法)3.焦耳定律的内容是：_____________________________________________________________________.(电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。)

五、学生作业 51页课后练习

2.初三物理电与磁教案 篇二

一、知识与技能

1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。

2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。

3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。

二、过程与方法

1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。

2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。

3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。

三、情感态度价值观

1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。

2、通过知识的学习，培养学生学科学、爱科学、用科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育。

3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，产生积极情感。

重点难点

电流磁效应的研究是本节课的重点，也是难点

教学设计思想

1、这是磁场章节的第一节课，教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。为此，本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。问题情景的创设，是思维的启动点和切入口，而实验是物理研究的理论支持。

2、电流磁效应的研究是本节课的重点，在设计中可让学生自己讨论研究的思想，在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。

3、在天体磁场的教学中，本设计注意用多媒体手段，将大量的图片、影象资料传递给学生，让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识，提高课堂的趣味性和教学效果。

教学过程设计

一、课前调查、准备

教师提出问题：1、你对生活中有关磁的现象和应用了解多少，能否举出你所熟悉的一些现象和应用呢?

任务：在课前请同学通过网络去获知磁有关的知识

二、实验演示，引入新课

1、利用磁钢堆硬币积木。

实施过程：在木凳的下方可事先藏一小块磁钢，在木凳的上方在磁钢的磁化作用下可堆起四层高的硬币积木。

2、演示“磁悬浮”小实验

师：以上两实验的现象是如何出现的呢?具体的奥妙在那里呢?

学生非常新奇，对实验中出现的现象猜测各种原因，激起学生学习磁知识的兴趣

三、实验探索、新课教学

师：在初中我们已接触了一些磁有关的知识，生活中有哪些与磁有关的现象和应用?同学之间可互相讨论。

(因课前有准备，学生相对比较活跃，要充分把学生所知道的知识表述出来)

师：对磁的认识和应用，早在我国古代就开始了

多媒体投影补充说明磁有关的现象和应用：

1、天然磁石(成分：Fe3O4)

2、司南的照片

东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”

3、磁悬浮列车

上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的时速，车厢里上下颠簸很小，左右摇摆得相对还大一些。

4、飞鸽依靠地磁场识路等

从学生最熟悉的磁知识着手，引出磁的一些概念：

磁铁吸引铁质物质

5、实物投影指南针的指向

磁性：磁体能吸引铁质物体的性质

磁极：磁体中磁性的区域。从中引出N、S极的定义。

让学生从磁铁使铁质物体磁化联系到电能使铁质物体磁化，从而来说明电与磁的关系，引出奥斯特电流磁效应现象。

师：磁铁能吸引铁钉，铁钉是磁铁吗?为什么磁铁可以吸引铁钉?

学生回答：铁钉被磁化

师问：那么在自然界中还有没有什么其他的东西能使铁质物体磁化的呢?

(请同学互相帮助想一想，然后回答)

学生：电流可以使铁质物体磁化

可以向学生说明：1731年，英国商人发现雷电后，刀叉具有磁性。1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可以使缝衣针磁化。

另师：自然界中磁铁的相互作用早已被人所知，同名磁极排斥，异名磁极吸引，这与我们学过的什么力的作用很相似?

学生：电荷之间的作用力相似。

师：那么会不会说明两者存在联系呢?如果让你去研究电与磁的关系，你会如何去设计?

学生由于已受初中磁知识学习的影响，大部分都提出让通电导线对小磁针作用。

投影介绍奥斯特的生平

实验演示奥斯特的电流磁效应：

师说明：在奥斯特研究的最初，他受到力总是沿着物体连线方向这个观念的影响，总是在沿电流的方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上，均以失败告终。184月，在一次讲课中，他偶然把导线沿南北放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了

老师在此说明奥斯特的生平和发现电流磁效应的历程，让学生知道每一次科学新发现是艰难的，需要付出的是前期不断的努力和对科学的执著、自信。

实验说明：通电导线会产生磁场，对磁针产生力的作用。

提问：既然电流对磁铁有力的作用，那么磁铁是否也应该对通电导线有力的作用呢?

学生回答：应该有。但可能有部分学生因没有普遍联系的观点而不知如何进行逻辑推理。

演示实验：

安培在此三个月后发现磁场对电流的作用

提问：综上所述，磁铁与磁铁的力，磁铁和电流的力，它们是如何产生的呢?是通过什么去实现这力的作用呢?

学生：磁场

因磁场是一种抽象的物质，学生对其了解较少，故可能有一些疑问。

多媒体演示磁场是力发生的媒介，让学生对磁场的作用有更形象的理解。

师问：司南、信鸽传书等都是利用了地磁场对它们的受力作用，那么地磁场是如何产生，又是如何分布的呢?同学们对此的了解有多少?

(先请学生说说自己对此的认识，可分组讨论，最后由代表发言)

师：总结学生的观点，后通过视频说明：

地磁场的分布及与地磁南北极与地理南北极的方向关系

视频介绍：

地磁场形成的一种原因。

投影介绍地磁场的衰减及其可能的原因

介绍磁偏角的概念及其发现的实际意义

指南针所指的南北(磁场的南北极)与地理上的南北极并不完全一致，两者之间存在着偏角，即磁偏角。

师指出：沈括在《梦溪笔谈》中指出：“常微偏东，不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。

师问：除了地球有磁场外，其他天体是否也有磁场呢?

有些学生的课外知识较广，可请个别学生把自己对其他天体的磁场的认识阐述一下。

师投影介绍：地球的磁场不是独立的，太阳、月亮等天体都有磁场，并且太阳光、太阳黑子、极光形成都与太阳磁场有关。

视频介绍：太阳黑子的形成

视频介绍：太阳风、极光的形成原因

板书设计

磁现象和磁场

磁现象

磁性：磁体能吸引铁质物体的性质磁极：磁体中磁性的区域

电流的磁效应

奥斯特生平介绍电流磁效应实验

磁场

磁场对通电导线的作用磁场的作用

3.物理科学教案《电与热》教学设计 篇三

第一节

磁现象 磁场

1、磁现象：

磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。

磁体的分类：①形状：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；②来源：天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；③保持磁性的时间长短：硬磁体（永磁体）、软磁体。

磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。

磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。

无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。

磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。（若两个物体互相吸引，则有两种可能：①一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有钢铁、钴、镍一类物质；②两个物体都有磁性，且异名磁极相对。）

磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料；钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。

2、磁场：

磁场：磁体周围的空间存在着磁场。

磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。

磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。磁场中的不同位置，一般说磁场方向不同。

磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。

对磁感线的认识：

①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在，作图时用虚线表示； ②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。

③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密，磁性越弱的地方，磁感线越稀；

④磁感线在空间内不可能相交。典型的磁感线：

3、地磁场：

地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。

地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离（地磁偏角），世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。（《梦溪笔谈》）

第二节

电生磁

1、奥斯特实验：

最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。奥斯特实验：

对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；

对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟电流的方向有关。

2、通电螺线管的磁场：

通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。

3、安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

第三节

电磁铁 电磁继电器

1、电磁铁：

定义：插有铁芯的通电螺线管。

特点：①电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；

②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；

③影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、：电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。

2、电磁继电器：

电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。

电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。

3、扬声器：

扬声器是将电信号转化成声信号的装置，它由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。

扬声器的工作原理：线圈通过如图下所示电流时，受到磁体吸引而向左运动；当线圈通过方向相反的电流时，受到磁体排斥而向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。

第四节

电动机

1、磁场对通电导线的作用：

① 通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；

② 通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。）

③ 当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。

2、电动机：

电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的装置。

电动机是由转子和定子两部分组成的。

换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。

改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。

提高电动机转速的方法：增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。

第五节

磁生电

1、电磁感应现象：

英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。

内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。（当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，感应电流的方向也随之改变；当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。）

2、发电机：

发电机是根据电磁感应现象制成的，是将机械能转化为电能的装置。发电机是由定子和转子两部分组成的。

从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。（DC）电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。（AC）

在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。