九年级物理下册《电热器电流的热效应》教学设计.doc

九年级物理下册电热器电流的热效应教学设计 九年级物理下册电热器电流的热效应教学设计教学目标知识与技能：1知道电流的热效应2理解焦耳定律的内容、公式及其应用3知道电热器的原理及构造过程与方法：要求学生能从感知事物 提出问题 自己设计 动手动脑探究科学规律体会科学研究的方法，学会科学探究知识迁移的方法，培养学生的科学研究能力情感、态度与价值观：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辨证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习教学重点与难点：如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力教法与学法：实验、探究启发式综合教学法教学过程：（一） 引入新课同学们有没有在家偷看电视的经历，现在情景再现：你真看的高兴，突然听到你老妈上楼的脚步声，你迅速关掉电视，坐回书桌拿起书，整个动作用时3秒，自以为是演技高手。但是行走江湖多年的老妈只用手轻轻摸了一下电视，瞬间就变得杀气腾腾。你痛苦的呐喊：为何它要发热？不发热难道不行吗？有个声音在你耳边铿锵有力的响起：那是绝不可能的！是谁在说话？这个人名叫焦耳。（有趣而贴近学生的引出使学生迅速对本节课提起兴致）今天我们学习的这节课与这个人有很大的关系。（二）新授焦耳发现电流经过所有的导体时都会有发热的现象，把这种现象叫做电流的热效应。（板书：1.电流的热效应的概念）你在生活中发现了哪些现象是电流的热效应呢？学生举例如：手机发热、充电器发热、灯管发热、电烤箱发热、电冰箱外壳发热等。（学生举生活中的例子，进一步加深对电流的热效应的认识）在同学们举的这么多的例子中，有哪些电热可以为我们所用，哪些我们要防止它带来危害呢？引出电热器的概念-利用电流的热效应工作的元器件。（板书：2.电热器的概念）不同的电热器的热效应不同，据此，同学们可以提出怎样的问题？影响电热的因素是什么呢？焦耳当时也提出了和你一样的问题，接下来他会怎么做呢-实验！实验是发现真理的有效途径。当时19岁的焦耳在实验室里用了四年的时间潜心研究，与1841年得出结论并发表论文，但在当时并没有引起学术界的重视，因为他们认为只是酿酒师的焦耳不可能研究出电与热之间的复杂关系的。直到一年后，楞次也得到了和他一致的结论后，人们才开始重视焦耳的论文。后来人们把这个定律叫焦耳楞次定律，也叫焦耳定律。（板书：3.焦耳定律）焦耳把电阻丝盘绕在玻璃管上，做成一个电热器并放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水，给电热器通电并计时，他用鸟羽轻轻搅动水，使水温度均匀，从插在水中的温度计观察水温的变化，同时用电流表测出电流的大小。焦耳把这样的实验做了一次又一次，大量数据使他发现：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，跟通电时间成正比。（用图片展示实验设计）如果让你来验证这个实验的正确性，你怎么设计实验？影响电热的因素是：电流、电阻、通电时间，实验要用控制变量的法。电热的多少如何体现出来？对水加热，用水温的变化来体现，这里用到了转换法。思考：对水加热需要的时间较长，如何改进实验？ 引导学生答出：对空气加热图片展示实验设计，视频播放实验过程。（该视频是让两个学生在老师指导下提前在课下做好的）得出结论：电热与电流、电阻、通电时间有关。我们这样的实验还不能得到具体的比例关系，只有大量的实验才能说明的，这就是为什么焦耳用了四年时间的缘故。我们课堂上的实验只是冰山的一角！但是他却告诉我们要成就大事，就要潜心钻研、低头做事。让我们也静下心来投入学习，投入到对知识的渴求和对真理的追求上来！(用科学家的精神触动学生)焦耳定律的内容如何用数学式来表达？学生回答：Q=I2Rt (板书：3.焦耳定律 Q=I2Rt)焦耳定律表明：电流通过导体会产生热量，必将消耗电能，那么，电热与电能有什么关系呢？对于电热器：消耗的电能全部用来产生热量，所以：Q=W，把这样的用电器叫纯电阻用电器。对于非电热器：消耗的电能只有一部分用来发热，例如电动机、灯泡等，所以Q，把这样的用电器叫非纯电阻用电器。（板书：4.电能与电热：纯电阻用电器Q=W; 非纯电阻用电器 Q）学习焦耳定律对我们的生活有什么帮助呢？我们可以用它来帮助我们解决生活中的很多问题。（使学生认识到学是为了应用，为了解决生活中遇到的问题的）例一：用2000W的电烧水壶把2Kg的水从20加热到100，需要多长时间？已知电水壶的效率是60%，水的比热容为4.2103J/Kg。分析：由Q=Cm（t2-t1）可算出水需要吸收的热量，水壶的效率指的是水吸收的热量与总热量的比值，而总热量是电热产生，是水壶消耗的电能完全转化而来的。即，效率=Q吸/W , 电能消耗所用的时间可以用功率的定义式求解。解：Q=Cm（t2-t1）=4.2103J/Kg2Kg(100-20)=6.4105J答：需要535秒。例二：电动汽车成为未来汽车发展的方向。若汽车所用电动机两端的电压为380V，电动机线圈的电阻为2，通过电动机的电流为10A，则电动机工作10min消耗的电能为多少焦？产生的热量是多少焦？解析：电动机消耗的电能转化为机车的机械能和电热两部分，流过电动机的电流与电动机的内阻的乘积不等于电动机两端的电压，所以欧姆定律对于电动机不适用!解：消耗的电能W=UIt=380V10A1060S=2.28106J产生的热量答：消耗的电能为2.28106J，产生的热量为1.2105J 。（这两道例题能使学生认识到学以致用，并且能加深和扩充对电热的理解）（三）小结学生谈谈本节课的收获：知识上知道了电流热效应的概念和计算方法；方法上知道了科学探究的两种研究方法-控制变量法和转换法；情感态度上认识到要凡事要想有收获，就要踏踏实实的认真钻研，静下心来不浮躁，做一个努力的人！（四）板书1.电流的热效应：电流通过导体时的发热现象2.电热器：应用电流热效应的器件3.焦耳定律：Q=I2Rt4.电热与电能：纯电阻用电器 Q=W ；非纯电阻用电器Q。5.应用（1）计算用加热器加热的时间；（2）非纯电阻用电器消耗的电能与电热的计算（五）课后反思本节课在总体设计上环环相扣，过程行云流水，过渡自然，详略得当。其中的亮点有：1.引出电热概念时，应用了贴合学生生活的场景，很快抓住学生的心，缩短了老师和学生的距离感。2.焦耳研究的过程与方法用图片展示后，提出让学生自己设计实验时要应用的方法及实验改进，之后视频播放提前学生录制的实验过程，在节省时间的基础上做到了重点突出，让学生理解和经历科学探究的过程，使学生具有科学的思维和科学探究精神。3.告诉学生课堂上的实验只是冰山一角，焦耳花费了四年的时间，告诉学生做对的事就要坚持到底才有收获。用科学家的精神触动、感染学生，使他们理解在科学上“坚持自己”的重要性，让学生拥有科学的态度与责任。4.两个例题设置上具有对比性，能很好地让学生掌握难点知识