第十八章 第4节 焦耳定律 教学设计-人教版九年级物理全一册

18.4课时焦耳定律教学设计1教学目标1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。2、过程与方法目标：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中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的能力。3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。2教学重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。3教学过程：活动1情境导入一、引入：1、根据爸爸检查孩子是否在家学习还是看电视的方法引入本节要讲的内容。引起学生学习的兴趣2.然后出示四个电热器，让学生分别说出每个用电器工作时的能量转换，从而得出电流的热效应的概念。这样更直观的让学生了解电热和知道那些是电热器3.出示电炉子的幻灯片教师引导：既然电流通过导体产生热，那么为什么电炉丝热的发红而导线却不怎么热？这样引起学生学习的兴趣，想继续探究下去。让同学们讨论，各抒己见，最后找同学说出自己的观点，即使有偏差也没问题。4.在现有的基础上，让学生猜想：电流产生的热量和什么因素有关？经过讨论整理初步得出和这样几个因素有关：（1）电流的大小活动2电流的热效应1、（展示图片引出）电流的热效应

电流通过导体时，电能要转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。问：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热?换句话说，电流通过导体时产生的热的多少与什么因素有关呢?(下面我们进行探究）2、探究：电流通过导体产生的热跟哪些因素有关（观看演示视频，学生总结得出结论）①电阻对电热的影响：如图18.4-2所示，两个容器中的电阻丝串联，通过它们的电流相等。通电一定时间后，U型管右侧液面高。实验表明，在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。②电流对电热的影响：右侧容器中的电阻丝并联，通过它们的总电流与左侧容器中电阻丝通过的电流相同。通电一定时间后，U型管左侧液面高。实验表明，在电阻相同，通电时间相同的情况下，电流越大，这个电阻产生的热量越多。③通电时间对电热的影响:以②中左侧容器为例，在电流、电阻一定的情况下，通电时间越长，U型管左侧液面越高。实验表明，在电流相同，电阻相同的情况下，通电时间越大，这个电阻产生的热量越多。3、解释：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热?活动3焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。公式：，在国际单位制中，电热的单位是焦耳，符号“”焦耳定律的理论推导：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能，那么电流做功产生的热量Q等于电能的消耗量，即，再根据欧姆定律可知，。焦耳定律适用于所有电路的电热计算，使用时各物理量单位要分别统一为。活动4电热的利用和防止教师：生活和生产中经常用到电热，例如上课举到的例子（大屏幕），再如养鸡场的电热解化器，都是利用电热的例子。学生观看大屏幕并阅读课本，结合生活实际，对电热的利用和防止方法进行了解。设计意图：物理源于生活，又应用于生活。教师：电热有例也有弊，很多情况下我们并不希望用电器温度过高，我们经常采用一些方法去散热，如电视机后盖有孔，CPU上的散热片和散热风扇等，尽管如此，总会有一些我们不希望的事情发生，如发生的火灾等。教师：通过学习，我们更应该注意电热的防止，避免类似情况的发生。设计意图：联系实际，科学生活。4课堂小结总结本节所学内容5巩固练习1．图是课本“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，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列说法正确的是（）A．左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大B．U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少C．要保持两个电阻丝两端电压相等D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同2．甲、乙两电阻，通过的电流之比为1:2，通电时间之比为3:4，若产生的电热相等，则甲和乙电阻之比为（

）A．8:3 B．3:8 C．3:16 D．16:33．某同学探究焦耳定律，部分电路如图所示。两个相同的烧瓶中装有初温相同、质量不等的煤油，装置左侧煤油多于右侧。通电一段时间后，左侧温度计示数高于右侧。下列说法正确的是（）A．通过右侧电阻丝的电流比左侧小B．右侧电阻丝的阻值比左侧小C．该装置不能用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系D．通过温度计的示数变化判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法4．将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（）A．电烤箱产生的热量最多B．空调产生的热量最多C．吹风机产生的热量最多D．三个用电器产生的热量一样多5．如图是研究电流产生热量实验装置的一部分，两个透明容器内密封着等质量、同温度的空气，容器内的电热丝阻值不同，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。下列判断正确的是（）A．如果甲比乙升高快，则通过甲容器中电阻的电流一定大B．如果甲比乙升高快，则通过甲容器中的电阻一定大C．如果甲比乙升高慢，则通过甲容器中电阻两端的电压一定大D．该装置探究的是“通电导体产生的热量与电流的关系6．如图所示，已知电阻R1=10Ω､R2=5Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（）A．通过R1与R2的电流之比为2∶1B．相同时间内R1与R2产生的热量之比为2∶1C．R1与R2两端的电压之比为1∶1D．R1与R2消耗的电功率之比为1∶17．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（

）A．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B．根据可知，相同时间内产生的热量与电阻无关C．根据可知，相同时间内产生的热量与电阻无关D．根据可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多8．如图所示的是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的_____，从而减小了导线的_____，以达到减少输电线上电能损失的目的。9．家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，甚至引起大灾．这是为什么？答：电路中的电流处处______，导线相互连接处电阻比较______．根据______可知，在______和______一定时，导体产生的热量与导体的______成正比．所以，在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾．10．如图所示,电源电压保持不变,灯泡标有“3V3W”字样，当只闭合开关S1时，灯泡正常发光．再闭合开关S2时，此时干路电流为1.5A．求：(1)灯泡正常发光时的电流(2)通电lmin电阻R产生的热量．参考答案：1．B2．D3．B4．A5．B6．B7．D8．

横截面积

电阻9．

相等

大

电流

时间

电阻10．1A；90J6课后反思本节课应该抓住了电功和电热两个基本概念，教材从实验和理论两个角度研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难，在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分