《六、电流和热效应》教学设计(辽宁省市级优课)-物理教案

18.4焦耳定律教学设计教学目标：

（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、单位及其运用。

（二）过程与方法：

知道科学研究中常用的等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用。

（三）情感、态度与价值观

通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心。

教学重点：

电流的热效应跟电阻大小的关系

教学难点：

实验操作过程

教学方法：

演示法、控制变量法、讨论法。

教学用具：

电流的热效应演示器一台，多媒体。

教学过程：

（一）创设情境，引入新课

教师演示灯泡工作过程：

学生活动：观察、用手感受灯泡工作后的情况。

（二）新课教学

1、电流的热效应

电流通过导体时，电能要转化成热，我们把这种现象叫做电流的热效应。

2、探究：电流产生的热跟哪些因素有关

（1）猜想:用一个简单的演示实验让学生进行猜想

①可能与时间有关，因为时间越长，电炉中产生的热越多；

②可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；

③可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。

教师补充：电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了。

（2）设计实验（采用控制变量法）

①如何控制电流一定时电阻的变化？

②如何控制电阻一定时电流的变化？

③如何比较电流产生热的多少？(转换的思想)

方案：

第一次实验：把两个电阻放在煤油中或密闭的空气盒中，使之它们产生的热对煤油或空气加热。使两电阻丝串联，以保证它们的电流相等；让甲瓶的电阻相对乙瓶中的较大，观察两瓶中煤油或空气的膨胀程度，如图1所示。

第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，可以在两个相等的电阻上再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2所示。（引导学生画出上面两个电路图）

（3）进行实验

①被加热的物质是煤油。

介绍课本上实验。

②被加热的物质是空气。

老师使用电热效应演示器一台进行演示，学生观察。（4）分析论证

①在通电电流一定的条件下，电阻越大，电流产生热的功率就越大，精确的实验表明：电流产生热的功率与电阻成正比。

②在电阻一定的条件下，电流越大，电流产生热的功率也越大，大量的精确实验表明：电流产生热的功率与电流的平方成正比。

（5）结论

上述关系式用公式表示为：Q=I2Rt

3、焦耳定律

英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定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，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律。其公式为：Q=I2Rt。

公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。

（三）课堂小结

学生自己总结本节课所学内容并与同学交流

（四）布置作业

动手动脑学物理（五）板书设计18.4焦耳定律一、电流的热效应：电流通过导体时，电能要转化成热的现象。二、探究：电流产生的热与哪些因素有关。三、焦耳定律：1.内容：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积．2.公式：Q=I²Rt四、电热的利用和防止教后反思：《焦耳定律》是九年级物理第十八章第四节的内容，主要内容是电流通过导体时，电能转化成热与电流、电阻、通电时间有关；电热的热效应。在本节课中应该结合生活常识，所以在引课时设计了两个情景问题：1、灯泡发光一段时间后，手摸上去有什么感觉？2、观看录像电流热效应在生活中的应用？

因为第二个场景设置特别贴近孩子们的生活经历，所以他们立马回答出电流通过导体是要产生热量。从而，通过“为什么会发热”引入新课。在通过幻灯片展示各种电热器，让学生们感受到知识源于生活，培养他们在生活中看到一些现象学会思考。从中提炼出电流通过用电器会产生热——电流的热效应。再去观察电热器，提出疑问，导线和电热器是串联的关系，通过的电流相同，为什么导线不发热？让学生猜想电流产生热于哪些因素有关，在此过程中，帮助他们排除不必要因素，感受焦耳在最初研究问题时艰辛，鼓励让学生根据要探究的因素，结合从前学过的知识，帮助焦耳合理设计实验。因为焦耳定律的实验过程在现实生活中成功的概率比较低，通过多媒体演示完成实验，最终得出实验结论。

因为时间原因这节课没有进入电热的利用和防止，最后只是留了一个问题让学生们进行