物理人教版九年级全册第四节 焦耳定律.doc

焦耳定律教学设计设计理念本节课课本安排的是演示实验，根据新课程标准中的课程基本理念义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。教材分析焦耳定律是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，在整个初中物理中有着很重要的作用。从本章结构来看，电与热是对电能、电功率的应用总结，也是从电热角度认识安全用电的理论基础。起着承上启下的作用。另外，电热利用和防止的内容，很贴近学生生活，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教育理念。三维目标（一）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、单位及其应用。（二）过程与方法1、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力。2、通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力。3、注意对学生进行研究方法（控制变量法和转换法）的培养（三）情感态度价值观1、通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。2、使学生通过对英国物理学家焦耳的了解，受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶。（在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。）教学流程设计（一）引入新课： 1、播放视频“柯南侦探”诡秘的纵火犯（纵火犯总能制造不在场的证据，实质是在发光的灯泡上绑上火柴，使灯泡将火柴点燃！提出问题：为什么灯泡能点燃火柴？我们今天就一起来探究其中的奥秘吧！从而引入新课焦耳定律（设计意图:通过视频，吸引学生的眼球，激发学习兴趣）（二）进行新课：1、电流的热效应用多媒体展示生活中常见的电器图片，让学生总结这些电器的共同特点：都是电能转化为内能（1）电流通过导体时电能转化成内能的现象，叫做电流的热效应。（板书）（2）利用电流热效应来工作的用电器叫电热器2、电流产生的热量跟哪些因素有关（学生讨论）思考：电炉丝和导线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不烫呢?家庭电路中使用功率过大的用电器可能会引起火灾，这又是为什么？点亮的灯泡要过一会儿才会烫手，这说明什么？（1）引导学生根据以上日常生活中的现象进行分析： 电流 I电热Q 电阻 R有关通电时间 t（设计意图：先引导学生分析电流产生的热量跟电流I、电阻R和通电时间t有关，使学生获得感性认识，为下面的实验打下基础。）（2）用实验进行研究，学生讨论研究方法（ 控制变量法）。 当电流I、时间t相同时，探究电热Q与电阻R的关系。 当电阻R、时间t相同时，探究电热Q与电流I的关系。 当电流I、电阻R相同时，探究电热Q与通电时间t的关系。（设计意图：引导学生分析研究多变量问题的方法控制变量法，并在实验过程中具体使用，对学生进行研究方法的教育。）（3）介绍实验器材学生电源一个，开关一个，导线若干，滑动变阻器一个，焦耳定律演示仪（5 一个，10 两个），钟表一个。（4）实验原理：给电热盒内的电阻丝通电，电阻丝通电后放出的热量被电热盒内的空气吸收，盒内的空气受热膨胀，使U型管内液体产生液面高度差，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，U型管内液面高度差就越大。可通过观察U型管内液面高度差来反映电热的多少。（转换法）（5）实验设计 电路图：通过学生讨论研究设计出实验电路如图：让一个学生把本组设计的电路图画在黑板上，并进一步说明如何进行实验。 实验记录：由各组共同设计实验记录表格， 实验探究：师生合作进行实验探究，并记录实验数据。 归纳实验结论：学生共同探讨，归纳实验结论，电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。（6）交流探究结果：电流和通电时间相同，电阻越大，电热Q越多。电阻和通电时间相同，电流越大，电热Q越多。电流和电阻相同，通电时间越长，电热越多。（设计意图：培养学生设计实验的能力，培养学生交流信息的能力，练习用表格处理数据的方法，与其他同学协同合作的意识。）3、焦耳定律：焦耳简介：焦耳定律是英国物理学家焦耳经过无数次实验探索总结出来的。我们不仅要学习他发现的定律，而且要学习他的刻苦钻研的精神。（1）内容：电流通过导体时产生的热量，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。注意：“电流产生的热量Q与电流的平方I2成正比”的含义是：当I1=2I2时，Q1=4Q2（2）公式：Q=I2Rt（3）单位：I安，R欧，t秒，Q焦。（4）说明：焦耳定律是从实验中总结出来的规律，它适用于任何情况下的电热的计算。 （5）、理论推导：焦耳定律是焦耳在大量实验基础上归纳总结得出来的规律，还需要理论上的支持，我们能不能通过理论来推导出焦耳定律的数学表达式呢？学生讨论推导。 电功当满足条件，电能 内能（电热）时，有QW （全部转化） W=UIt，且U=IR Q=W=UIt=I2Rt Q=I2Rt（设计意图：通过理论推导，同样得出了焦耳定律的数学表达式，达到理论和实践的完美的统一。）最后再让学生总结得出当电流通过导体做功全部转化为内能时热量的计算方法：（纯电阻电路适用） Q = W ；Q = UIt ；U2RQ = Pt；Q = I2Rt；Q = t（设计意图：通过实验和数学推倒得出焦耳定律，使学生体会更深）（6）、引导学生运用本节课研究的结论解决实际问题。分析讨论前面提到的“电炉丝热的发红，而导线却不烫呢？”请学生回答。4、电热的利用与防止通过多媒体展示实际生活中电热的利用以及产生的危害，如何防止电热的危害（1）有用的则利用（2）有害的则防止（三）课堂小结：1、归纳研究物理问题的方法控制变量法、转换法2、归纳物理知识：焦耳定律3、归纳电热的计算方法。（四）作业：练习册：第四节 焦耳定律（五）板书设计： 4 焦耳定律1、电流的热效应：（1）电流通过导体时电能转化成内能的现象，叫做电流的热效应。（2）利用电流热效应来工作的用电器叫电热器2、探究电热跟哪些因素有关 电流 I 1、电热Q 电阻 R有关 通电时间 t 2、实验研究： 研究方法：控制变量法、转换法结论：电流和通电时间相同，电阻越大，电热Q越多。电阻和通电时间相同，电流越大，电热Q越多。电流和电阻相同，通电时间越长，电热越多。3、焦耳定律（1）、内容：电流通过导体时产生的热量，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。（2）、公式：Q=I2Rt（3）推导：（纯电阻电路适用）Q = W ； Q = UIt ；U2R Q = Pt； Q = I2Rt；Q = t4、电热的利用与防止【教学反思】本节课的设计的体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。 根据学生实际和课程标准的要