九年级物理全册 18.4 焦耳定律教学设计 （新版）新人教版

1、焦耳定律教学目标知识与技能1知道电流的热效应，理解和能运用焦耳定律。2知道在生活和生产中电热的利用和防止的方法。过程与方法用实验探究电流的热效应与哪些因素有关。情感、态度与价值观1通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题。2通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识。重点难点重点实验探究电流热效应跟相关因素的关系。难点在探究过程中观察、分析现象，得出正确结论。教具准备学生用：烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源。演示用：电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪或多媒体。教学流程教学设计一、情境导入导线和用电器中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几乎不发热，这是为什么？今天同学们就来一起探

2、讨电流经过用电器时产生的热量与哪些因素有关的问题。二、合作探究1电流的热效应演示实验P99图18.42实验实验前提出问题(1)将两个容器中的电阻丝串联，有什么作用？(2)怎样比较哪个容器中电阻丝产生的热量多？生两个电阻丝串联，电流和通电时间相同。生电阻丝产生的热量使容器内的空气鼓胀，从U形管中液面的高低判断产生热量的多少。进行实验，让学生观察现象。实验完后，让学生将看到的现象讲述出来。生通电一段时间后，两面U形管中液面都升高；生U形管右边中液面上升的高度比左边高；师这个现象说明什么问题？生在电流和通电时间相同时，电阻大的产生热量多。师实验表明，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电

3、阻产生的热量越多。演示实验P100图18.43实验进行实验，让学生观察现象。实验完后，让学生将看到的现象讲述出来。生通电相同的时间和电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量就越多。师实验表明，在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。2焦耳定律师前面的实验探究了电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系。这个实验最早由英国物理学家焦耳所做，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：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。如果热量用Q表示，电流用I表示，

4、时间用t表示，则焦耳定律数学表达式为QI2Rt。学生活动阅读P100材料焦耳。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量，则电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。同学们自己演算一下，看能不能推导出QI2Rt。学生活动推导QI2Rt。师电功WUIt，由欧姆定律得UIR，代入QWUIt得QI2Rt。师可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出来的结论与焦耳定律一致。讨论电炉通电时，电炉丝热得发红而导线几乎不发热，这怎样来解释？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？让学生读题，并试着解答。解：先求出电阻丝中

5、的电流I0.6 A，由焦耳定律公式计算热量QI2Rt(0.6 A)260 560 s6 480 J。课堂训练1有一个电阻丝的电阻是1 100 ，接在220 V的电源两端，通电100 s，产生多少热量？解：先求出电阻丝中的电流I0.2 A，由焦耳定律公式计算热量QI2Rt(0.2 A)21 100 100 s4 400 J。课堂训练2有一台电热水器，额定功率800 W，它正常工作10 s，产生多少热量？解：电热水器工作时，可看作消耗的电能全部转化为内能，则QWPt800 W10 s8 000 J。3电热的利用和防止学生活动阅读P101“电热的利用和防止”。师同学们知道了利用电热的好处，但有些时候

6、，有些地方的电热是我们不需要的，还要设法防止。有关的内容，大家了解的有哪些呢？生电机使用过程中会发热，如果连续使用时间过长，还会烧坏电机；生有些导体上的绝缘材料会因温度过高，使绝缘材料迅速老化，甚至烧坏。生电视机开的时间长了会发热，电视机后盖上有许多孔，就是为了能通风散热；生电脑中还装有风扇，也是为了散热，减少电热的危害；生老师用的投影仪上也装有小风扇，也是为了快点散热；生农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段时间后要休息一会，等凉了再用，是为了防止电热可能造成的危害。投影教师引导学生着重注意以下内容：将电器置于通风良好处；勿使电器淋雨或受潮，长期不用的电器隔一段时间应该通电一次。生电器工作时，置于通风良好的地方，是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害。生电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，影响用电器的使用，长期不用的电器隔一段时间要通电，是为了利用电热来驱潮，是电热的利用。三、课堂小结1探究电热的实验2焦耳定律3电热的利用和防止四、安排作业教材P10215题板书设计第4