物理人教版九年级全册第十八章第4节 焦耳定律教学设计.doc

第十八章第四节 焦耳定律教学设计京华中学 王琳芳一、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止。（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、教学重难点电热是指电流做功把电能转化为内能，电热的大小与哪些因素有关这个实验,从提出问题猜想设计实验进行实验与收集证据得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，实验中要采用控制变量的方法。研究电流与电热的关系时要控制电阻和通电时间相同，改变电流可以利用改变电池的节数即改变电压的方法来实现，对于通电时间选择同时开始与结束实验的方法，做对比实验；研究电阻与电热关系时要控制电流和通电时间相同，设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。重点：通过实验研究电流、电阻和通电时间与电热的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。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、教学策略电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少，生活中的用电器工作时都伴有热的现象，用此引入电流的热效应，从电热水袋与连接的导线入手，提出问题，学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时，要利用到控制变量的方法。设计电阻与电热关系实验时，结合串联电路的特点，使两电阻的电流、通电时间相等，设计电流与电热关系实验时，改变电压进而使同一电阻的电流不相等。四、教学资源准备五、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电热水袋近几年冬天使用的人越来越多了，要让水袋发热得怎样操作？我们生活中，有很多用电器通电后都有热现象产生。请举例说明。比如：电饭煲、电熨斗。你能说出电热水袋的热量是怎样得来的吗？学生说出常见电热器。学生总结：学生说出常见用电器工作过程中能量的转化，得出电流的热效应的概念（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出示：热得快、电热水壶、电风扇、电蚊香加热器图片。以上用电器工作时，哪个用电器不是电热器？学生思考并选择，明确电热器的概念。联系实际，分析、明确概念。导线和电热水袋串联，为什么水袋很热而导线并不热？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：电热是电流通过电阻时产生的热量，知道电流与电阻两个物理量，根据欧姆定律，可计算出电压。（排除电压这个物理量）电流通过导体产生热量的多少与_有关。你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？三、设计实验要研究电热与电流的关系，如何设计实验？如何比较产生热量的多少？要研究电热与电阻的关系，如何设计实验？如何比较产生热量的多少？四、进行实验（一）展示实验器材1.体验电热（1） 连接电路，动手切割泡沫板，切出你喜欢的形状？（2） 为实验装置起个名字？2.观察与思考：电阻丝依靠什么将泡沫板切开的？3如何比较电流通过电阻放出热量？（二）研究电热与电流的关系1. 小组合作，同时切字母“J”。2. 将不同的实验结果展示出来。3. 分析实验现象，可以得到什么结论？（三）研究电热与电阻的关系1. 小组合作，同时将两块泡沫板放在不同的电阻上切割。2.分析实验现象，可以得到什么结论？3.对于某一个电阻，在电流一定时，通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。这个结论可以通过刚才的实验中看出来，某一根电阻丝通电时间越长，液柱上升越高，说明放出热量越多。五、分析论证，得出结论对以上两个实验进行总结，电流通过电阻产生热量多少与电流、电阻和通电时间。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:电流、电压、电阻、通电时间学生举例证明猜想的合理性。学生讨论：实验时要控制电路中的电阻相等，改变电流，可以改变电池的节数，即电压实现电路中的电流不同。比较在相同时间内放出热量的多少可以看切割的快慢。实验时要控制电路中的电流相等，改变电阻，可以将两个电阻丝串联，同时切割泡沫板，比较在相同时间内放出热量的多少可以看切割的快慢。学生依据自己的喜好，切出自己喜欢图形。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。学生总结以上两个实验：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。学会排除不合理猜想。培养学生利用控制变量的方法来设计实验。激发学生学习兴趣，把不易观察的热量转换为易观察的现象。培养学生分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。培养学生对实验数据综合分析能力。焦耳定律（一）介绍科学家焦耳及焦耳定律。英国科学家做了大量实验于1840年最先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，即焦耳定律。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。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。（二）利用焦耳定律解释现象1. 回归热水袋与导线产生电热不同的问题。2. 生活中电热失火的案例。例题：一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?练习：某道题的电阻是2，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？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。学生观察图片、观看动画，利用焦耳定律解释现象。培养学生的人文精神、学习科学家的实事求是的精神。培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。利用焦耳定律进行简单计算，培养学生利用公式解决实际问题的能力，进一步熟悉公式。电热的利用和防止展示常见一些用电器（电熨斗、电视机散热孔、取暖器、电饭锅、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳），给这些用电器进行分类，哪些是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。电热在实际中有利用也有防止的。我们要利用辩证的态度来对待电热。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。 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（5分钟）回忆本节课内容1电流的热效应与哪些因素有关？2焦