物理人教版九年级全册18.4焦耳定律导学设计.4焦耳定律导学设计.doc

18.4焦耳定律(1课时)导学案导学设计【学习目标】1、能通过生活实例，认识电流的热效应。2、能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。3、通过学习电热利用和防止，学会辩证地看待问题。 【学习重点】能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。【学习难点】能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。【学习过程】【探究活动一】电流的热效应1. 列举生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。2. 什么是电流的热效应？【探究活动二】探究：影响电热大小的因素电阻对电热的影响： （1）为了保证通过容器中的两个不同电阻的电流和时间相同，两个电阻应该怎么连接？ 串联（2） 实验过程中，通过观察什么现象来比较电阻丝产生的电热不同？这是科学的方法叫做转换法。U形管液面高度的变化（3）实验表明，在 通电时间、电流相同 相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越 多 电流对电热的影响：（1） 在保证通电时间和密闭容器中的电阻相同，如何让两个电阻上的电流不同？在另一个容器外并联一个电阻（2）实验表明，在 电阻、电流 相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越 多 。通过探究实验，可知电流的热效应与 电流、电阻、通电时间_因素有关。4.英国物理学家 焦耳 做了大量实验，确定了电流产生的热量跟电流、电阻及通电时间的关系，即焦耳定律： 焦耳定律的公式为Q= 。5. 焦耳定律的符号的意义及单位：Q指 其单位 符号 ； R指 其单位 符号 ；I指 其单位 符号 ； t指 其单位 符号 。练一练：一根60的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？ 6.电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W,即Q=W=UIt。再根据U=IR, 就得到Q= 。【探究活动三】电热的利用和防止电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快地把发出的热散掉。(1)列举两个生活或生产中利用热效应的实例；(2)列举两个生活或生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施。【课堂小结】本节课你学到了什么？你印象最深的是什么？还有哪些困惑？【达标测评】必做题：1、小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯四种电器，发现它们上面都标有 220V 40W 的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是 ( C ) A.电视机 B.电风扇 C.白炽灯 D.节能灯2、以下说法正确的是（ A ）A.焦耳定律反映了电能转化为热的规律B.电热器、滑动变阻器都是根据电流的热效应制成的C.功率大的用电器一定比功率小的用电器产生的热量多D.两个电炉并联使用时，电阻大的电炉产生的热量多3、小吴同学自制了一个简易的“电热驱蚊器”，它是利用了电流的 热 效应工作的，发热元件是一个阻值为1.0104的电阻。当发热元件两端的电压为220V时，流过该元件的电流为 22 mA；通电100s产生的热量为 484 J。4、根据生活经验猜想电流通过导体产生热量的多少可能与导体电阻、通过导体电流大小以及通过时间有关，然后采用 控制变量法 ，分别探究各因素间的影响。下面是某同学做的实验数据如下：序号电流I/A电阻R/通电时间T/min煤油温度升高/11.0R甲（电阻较大）31121.0R乙（电阻较小）3732.0R甲32642.0R甲648分析论证：（1）比较序号1、2可知，在 通电时间、电流 相同时，导体电阻越大，产生的热量越多。（2）比较序号1、3可知，在 通电时间、电阻 相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。（3）比较序号3、4可知，在 电流、电阻 相同时，通电时间越长，产生的热量越多。综合以上实验结论：电流通过导体产生的热量与电流的二次方 成正比，与 电阻 成正比，与 通电时间 成正比。选做题：5、如图是 “探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题：（1）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 温度计求数的改变反映出来的。（2）采用这种连接方式的目的是 保证电流与通电时间相同 。导学案(第2课时)【学习目标】1、 会利用焦耳定律公式解题。2、 进一步训练电学计算题，注重解题的详细过程、规范的解题格式。【典题解析】【例1】图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图R1、R2为电热丝，其中R2=242，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服(1) 电热丝是利用电流的_效应工作的分析电路图，闭合S1，当S2_时，电熨斗处于高温档。(2) 电熨斗处于低温档时，正常工作功率为l 100 W。求：通过电路的电流是多大？R1的电阻是多大? 通电3 min产生的热量是多少?(3) 若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？学法指导:(1)高温状态电功率大,低温状态电功率低,(2)由于可看作纯电阻电路,电路中电压是一定的,电功率的改变是由于电阻的变化而变化的. 【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2 ，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，一秒钟消耗多少电功？产生的热量是多少？ 【学法指导】焦耳定律的表达式Q=I2Rt适用任何用电器求电流热效应中产生的热量问题，而由之推导出的 Q=W=UIt=U2t/R=Pt则只能适用于纯电阻电路求电流热效应的计算。要分清电功和电热的关系，对于纯电阻电路电流所做的功几乎全部转化为内能，所以W=Q=UIt=I2Rt；而对于电动机电路：电功W=UIt，而电热的计算只能用Q=I2Rt，此时WQ，输出的机械功为UIt-I2Rt。变式训练：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V， ，通过线圈的电流为10A，电动机工作过程中20%的电能转化为焦耳热，求台电动机线圈的电阻是多少？【达标测评 】 必做题：1、某导体的电阻是2，通过的电流是2A的电流时，1min产生多少焦耳热？2、一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳热？3、 一只电铬铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时电阻是1210，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少焦耳热？选做题：4、一台直流电动机，线圈电阻为0.5，接在12V的电源上，通过电流为2A，这台电动机工作1min消耗多少电能？有多少电能转化为机械能？这台电动机的效率是多少？5、小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。 右图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。 已知：R1=48.4，R2=96 .8，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：(1)当开关S1，置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位?简述理由(2)电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少?(3)电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少?【导学目标】1通过学习，让学生对电流热效应的理解和对公式的运用。2通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的，激发学生学习物理、热爱科学的兴趣【教具准备】 课件、实验器材【导学过程】【导学一】电流的热效应（3分钟） 通过观察电器提出问题：(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？你发现导线发热了吗？ 【导学二】（25分钟）探究：影响电热大小的因素1指导学生阅读自学课本99、100页，并提示学生对重点内容做记号。2学生独立完成探究活动一的问题3-6，并将有疑问之处做上记号。3 小组内交流讨论统一认识；组内不能解决的问题教师引导全班解决。4教师演示课本中“探究影响电热大小的因素”的实验，并且把实验现象通过摄像头在电视上播出，学生认真观察并将实验数据记录在表格中。5请各组中的5、6名学生分析图像和数据得出实验结论，师傅进行补充。 【导学三】电热的利用和防止（5分钟）1指导学生阅读自学课本101页，并提示学生对重点内容做记号。2学生独立完成探究活动三的问题并将有疑问之处做上记号。3请各组中的7号学生对探究活动三的内容进行展示，师傅进行补充。 【课堂小结】（2分钟）多媒体演示【达标测评】（10分钟）【板书设计】第四节：电和热一、电流的热效应：电流通过导体时，电能要转化成热二、探究：电流产生的热与哪些有关：三、焦耳定律：Q=I2Rt四、电热的利用和防止【教后反思】导学设计【导学目标】1、引导学生学会利用焦耳定律公式解题。2、通过进一步训练电学计算题，指导学生学会解题的详细过程、规范的解题格式。【导学流程】 【导学过程】 1教师引导学生分析对例题进行审题，2教师示范解题过程（公式、代数据、单位）3.请学生中的3-4号同学对例题2进行展示分析。由1-2号进行补充。6请学生中的徒弟上台板书例2的解题过程，师傅进行补充。追问拓展：（1） 例2中，电动机工作时转化的机械能有多少？（2） 电动机的效率是多大？7请各组对变式训练的解题方法和过程进行讨论，由徒弟上台板书变式训练的解题过程，师傅可能进行补充。8请学生对变式训练进行讨论并改正学生出现的错误地方。9请各组5号同学上台在黑板上对板书解题过