物理人教版九年级全册18.4焦耳定律.doc

焦耳定律教学设计一、教学目标（一）知识与技能1能通过实例，认识电流的热效应。2能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。3会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。（二）过程与方法体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。（三）情感态度和价值观会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。二、教学重难点教学重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。教学难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。三、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图创设情景引入新课上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是用手一摸电视机后盖后就发现，小明刚看过电视。请问他爸是根据什么道理判定的吗？学生说出电视机工作过程中能量的转化。电流通过导体时电能转化成内能。创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。联系实际，引入新课。新课教学介绍电流的热效应的概念及电热器投影：电热水器、点热水壶、电炉、电烤箱、电饭煲、电热取暖器等提问：下列用电器，哪些不是利用电流的热效应来工作的？（ ）想想议议：电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?一、提出问题电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？二、猜想与假设 提示：电炉丝和电线串联在电路中，电流相同，电炉丝热得发红，电线却不怎么热，这是为什么？这是为什么？2、相同的导线，如果将灯泡换成大功率的电炉，导线将显著发热，甚至烧坏导线。3、电熨斗，它通电时间过长，一不小心，就会烫坏衣料。你能结合实例说出这三个对电热的影响的因素吗？三、设计实验电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？要如何设计实验？要用到什么实验方法？如何比较产生热量的多少？展示装置四、进行实验实验一：研究电热与电阻关系思考：1要研究电热与电阻关系，要控制哪些物理量一定，改变哪些物理量？2要保证电流I1=I2，两电阻该如何连接？3要如何保证通电时间t1=t2？4.综上所述，要如何设计电路？电路接通，进行实验，观察U形管中液柱的上升情况。可以得到什么结论？实验二：研究电热与电流关系思考：1要研究电热与电阻关系，要控制哪些物理量一定，改变哪些物理量？2要如何保证通电时间t1=t2？3如何使通过两电阻的电流不相等？4.综上所述，要如何设计电路？电路接通，进行实验，观察U形管中液柱的上升情况。可以得到什么结论？实验三：研究电热与与通电时间的关系思考：1要研究电热与电阻关系，要控制哪些物理量一定，改变哪些物理量？电路接通，进行实验，观察0.5min和1min后U形管中液柱的上升情况。可以得到什么结论？五、分析论证，得出结论对以上三个实验进行总结，电流通过电阻产生热量多少与电流、电阻和通电时间。（得出电流的热效应的概念）学生思考电热水器、点热水壶、电炉、电烤箱、电饭煲、电热取暖器工作时的共同特点。电热的大小可能与导体的电阻有关。学生结合生活实际进行猜想:电阻、电流、通电时间学生讨论：实验时要用到控制变量法和转换法。实验中可以实验中，通过观察U型管中液面的高度差来比较电流产生的热量的多少。 学生讨论得出：1控制电流和通电时间一定，改变电阻。2电阻串联，可以使流过两根电阻丝的电流3要保证通电时间相等，可以使两电阻在同一在电路，用开关同时控制R1与R2 。 学生根据实验现象，得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。学生讨论得出：1控制电阻和通电时间一定，改变电流。2要保证通电时间相等，可以使两电阻在同一在电路，用开关同时控制R1与R2 。3. 可以将另一个电阻R3与R2并联。学生根据实验现象，得出结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多。学生讨论得出：1控制电阻和电流一定，改变通电时间。学生根据实验现象，得出结论：在电流，电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。学生总结以上三个实验：电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关，电流越大、电阻越大、通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。培养学生总结问题的能力。由生活现象培养学生发现问题并提出问题的能力。培养学生合理猜想，并分析猜想的合理性。 培养学生利用控制变量的方法来设计实验。学会设计实验会根据实验现象得出结论，利用控制变量的方法准确的描述出结论。培养学生分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。焦耳定律（介绍科学家焦耳） 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为Q=I2Rt。利用焦耳定律解释：为什么电炉热得发红，而导线却几乎不发热?利用焦耳定律计算例题1：一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在100s内共产生多少热量?例题2：一台电动机线圈电阻1，接在2V的电路上时，通过电动机的电流为0.8A，在60s内电流产生的热量是多大？ 了解焦耳在电热上的成就学生了解焦耳定律的内容，记住公式，并学会运用。学生回答：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。学生快速的计算本题中的电热。培养学生的人文精神、学习科学家的实事求是的精神。利用焦耳定律解释生活相关现象，并进行简单计算，培养学生利用公式解决实际问题的能力，进一步熟悉公式。培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。电功与电热 上题中已知电压、电流和通电时间，可以计算出它们消耗的电能，那么它们消耗的电能与电热之间有什么关系呢？通过计算我们发现电流做功与产生的电热有的是相等，有的是不等的。那么用电器在工作时，电功与电热间有什么关系呢？当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能（纯电阻电路），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。 当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能（非纯电阻电路）： WQ热学生计算电流做的电功（电能）学生思考并记忆。加强知识的联系，培养学生系统学习的能力。培养利用物理知识解决实际问题能力。电热的利用和防止小小辩论会:辩题： 电热是有利的还是有害的？ （正方观点：有利的。反方观点：有害的。）要求：请正反双方举例支持自己的观点, 限时一分钟。总结：电热在实际中有利用也有防止的。我们要用辩证的态度来对待电热。学生举例生活实例分成两类利用电热的有：电熨斗、取暖器、电饭锅等。防止电热的有：电视机散热孔、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳等 利用分类的方法来培养学生利用辩证的态度来看待问题总结回忆本节课内容1电流的热效应2焦耳定律3电功与电热的关系4电热的利用和防止梳理本节课知识内容，学生根据问题逐个回忆本节课的内容，形成一个知识体系。利用问题引领的方法培养学生总结归纳的能力课堂练习举经典例题，进行当堂练习学生思考总结课后思考额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电