【教学设计】.doc

第四节 焦耳定律1课时 新授课 市中区渴口中学: 钟伟 【教学目标】知识与技能 1、知道电流热效应的现象及能量的转化。2、通过探究影响电流热效应的因素，理解焦耳定律的内容，能够利用焦耳定律公式进行简单的计算。3、会利用焦耳定律解释一些生活中简单现象。4、举例说出生活中利用电热的实例，了解电热的危害和防止方法。过程与方法 通过实验探究，培养学生的实验探究的能力和理论分析的能力，体会运用控制变量法和转换法进行实验。 情感、态度与价值观 通过学习能够把所学知识应用到实际生活中去，树立学好科学文化知识为社会服务的观念。【教学重难点】无虫鱼虫鱼重点： 焦耳定律、电流热效应的应用、电热的计算难点：电热大小的影响因素的猜想和实验设计。【教学准备】或【实验准备】多媒体课件、焦耳定律实验仪、电池、导线、开关。【教学过程】主 要 教 学 过 程教学内容教师活动学生活动一、创设情景、导入新课【演示实验一】：【演示实验二】：二、进行新课【设计实验方案】：探究一、电流产生热量Q与电阻R的关系探究二、电流产生热量Q与电流I的关系探究三、电流产生热量Q与通电时间t的关系焦耳定律产生热量Q与消耗电能W的关系三、电热的利用和防止 擦燃火柴，并演示电阻丝点燃火柴。（设计意图：有生活中的常见现象走向物理。）【引入】：像电暖气等生活中很多用电器，通电以后会产生热量。你还知道哪些电加热的设备吗？【小结】：电流通过导体时，导体要发热，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。（板书）【质疑】：分别用阻值不同的电阻丝点燃火柴，火柴燃烧的顺序不同。为什么燃烧有先后顺序？电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？同学们作出合理猜想。（注：学生猜想因素有哪些，不一定都对，合理均可。）【实验指导】：1、介绍控制变量法和转换法。（插入微课）2、介绍焦耳定律演示仪。【微课】：转换法反映产生热量的多少 （说明:若学生想不到，老师可展示课件。）方案一：电阻丝串联，加热密封容器中的空气， U形管中液面形成 ；液面差越大，产生的热量越 。方案二电阻丝并联，加热密封容器中的空气， U形管中液面形成 ；液面差越大，产生的热量越 。（设计意图：发挥学生的主观能动性，培养学生的创造思维）【实验注意事项】1、连接电路时，开关要断开。2、注意观察液柱高度差的变化。3、及时断开开关，以免液体溢出。4、实验完毕，请拿开方盒上方黑色的气门螺帽，以免液体倒吸。【过渡】：实验是检验真理的唯一标准，猜想正确与否用实验验证。 实验一：探究产生热量Q与电阻R的关系 【实验指导】：巡回指导。 【进行实验】：【引导】：哪个电阻的液面差明显？说明了哪个电阻产生的热量多？ 可以得到什么结论？（设计意图：通过一个完整的实验探究，让学生掌握其过程。）实验二：探究产生热量Q与电流I的关系【实验指导】：1、当探究产生热量Q与电流I的关系时，如何控制变量呢？2、一个5欧、两个5欧的电阻丝，我们怎么选？3、两个容器中密封同样的电阻，在另一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中的电阻的电流就不同。（设计意图：通过电路图便于学生更好理解通过两密封容器内电阻丝的电流为何不等）【进行实验】：【温馨提示】1、连接电路时开关要断开。2、拿开气门螺帽，使液柱恢复原状。3、闭合开关前，请旋紧黑色 的气门螺帽，以免漏气。【引导】：哪边液面差明显？是电流大的还是电流小的产生的热量多？可以得到什么结论？实验三：探究产生热量Q与通电时间t的关系当探究产生热量Q与通电时间t的关系，电阻、电流相同时，时间越长产生的热越多。【师生共同总结】：当电流通过导体时，电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。【承上启下】：英国物理学家焦耳用了近40年的时间，做了大量的实验和研究，准确的为我们得出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的确切关系，这就是焦耳定律。（板书课题）任何一个规律的得出，都需要科学家付出艰辛劳动和毕生心血。我们在学习中也要发扬这种锲而不舍、持之以恒的精神。1、焦耳定律的内容是什么？2、公式如何表示？3、每个物理量的单位分别是什么？【板书】焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。公式：Q = I R t【理论推导】1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=IRIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：电能转化内能和机械能，即QW（设计意图：让学生进一步理解电流产生的热量Q的计算，认识得到提升，能够灵活运用公式。）【例题】一根36的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少J热量？【学生示范】实物投影解题过程。【指导】理清学生的解题思路，规范解题过程（设计意图：通过例题让学生养成规范解题过程和良好的书写习惯。）【问题解答】1、我们学习了焦耳定律，你能回答当电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？（设计意图：让学生从生活中走进物理，探索物理知识的奥秘，再从知识的殿堂中回归生活。）【视频】：观看视频，回答下列问题，渗透安全知识教育。（1）、电热对我们是有利还是有害的？（2）、生活中我们是如何利用电热的？（3）、有时电热会给我们造成什么危害？我们又是如何防止的呢？（设计意图：从课堂走向生活,让学生发现生活中电热的利与弊,便于学生理解和应用“生活是最深刻的实验”，渗透安全用电教育，体现新课标的“情感、态度、价值观”。）观看并思考电热水器、电熨斗、热得快、电饭锅等等答：电流产生的热量不同猜想：1、与电流的大小2、与电阻的大小3、与通电时间的长短4、小组讨论1、怎样使电流和通电时间相同，而电阻不同？展示交流实验方案。1、控制变量法2、应让电流、通电时间一样，改变电阻的大小3、两个电阻可以串联也可以并联。观察实验现象1、电阻大的液面差大2、电阻大的产生热量多3、当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。小组交流、讨论1、让电阻、通电时间一样、改变通过电流的大小2、选两个5欧的电阻丝观察实验现象1、乙容器液面差明显2、电流大的产生热量多3、当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。学生由生活经验即可知。自主学习、回答问题1、电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。2、Q=IRt3、Q焦耳（J）I安培（A）R欧姆（）t秒（s）讨论、交流1、导线的电阻很小，而电炉丝的电阻很大，由焦耳定律Q=IRt可知，在相同时间内电流越大、热量越多，因此电炉热得发红，而导线却不怎么热。2、当电阻、通电时间一定时，电流越大产生的热量越多回答问题1、既有利又有害2、电熨斗、电