人教版初三物理全册第4节焦耳定律(湖北郧西杜学红)

1、焦耳定律教学设计郧西县观音镇中杜学红一、教学内容分析焦耳定律教科版初中物理教材九年级第十八章第四节的内容，用1 课时进行教学。本节课内容主要有四部分，一是电流的热效应；二是探究电流的热效应与那些因素有关，三是焦耳定律； 四是电热的利用和防止。电流通过导体会产生热，学生是有生活体验的，但流通过导体产生热的快慢跟什么因素有关？有什么关系？这是学生所不知的，教材在学生学习了电能、 电功率知识后及时地安排了本节课，满足学生的学习需要，符合学生的认知规律，此外教材在学生知道了焦耳定律以后，及时地安排了电热的利用和防止的内容，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”，“学以致用”的新的教育理念。本节课

2、也为下一节安全用电的教学做了某些知识准备，本节课在全章中起着举足轻重的作用。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治。（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、教学重难点重点： 电流产生热效应跟什么因素有关（也就是焦耳定律）。难点：如何让学生提出与本节课相关的问题，如何进行探究实验设计，如何推导公式q

3、=i 2rt 以及q=w=pt。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，从电炉丝与连接的导线入手，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。 研究电热与电阻的关系要比研究电热与电流关系思维难度上略低一些，体现了从简入难的层次性。设计实验时结合了电路的特点，利用串联电路使两电阻的电流相等，利用分电压的方法使两电阻的电流不相等。电热与电功的联系与区别，可以通过公式推导

4、的方法得出在纯电阻电路中q=w，在非纯电阻电路中， 电热只是电功的一部分。也可以从能量转化的角度来比较电热与电功，电热是指把电能转化为内能，而电功是把电能转化为其它形式的能，电热只是电功的一部分。四、教学资源准备多媒体课件整合网络、家庭电路演示板（含电能表）、功率不同的用电器（如热得快和白炽灯）、电源、开关、导线、规格已知的小灯泡、滑动变阻器等。五、教学 程教学 教 活 学生活 流在 路中做功， 可以将 能 学生 出常 用 器工作 程化 其它形式的能， 如 机、 电 中能量的 化。 情景灯 光、 机工作。引入新 （ 3 分 ）当 些用 器工作一段 后， 我 流通 体 能 化成内 触摸它 的有关

5、部位， 会有什么 能。感 ？ 是什么原因？ 流的 效 学生 ： 意 造 堂情景，激 学生的 趣和求知欲。 系 ，引入新 。投影： 、 取暖器、 油灯、 电培养学生 炉 、 些用 器工作 都是把 能 的能力。 化成内能。 些用 器工作 有什么共同特点？（得出 流的 效 的概念） 和 炉 串 ， 什么 炉 得 而 并不很 ？ 明 的大小可能与 体的 阻什么？有关。由生活 象培一、提出 学生 合生活 行猜想 :养学生 并提出 流通 体 生 量的多少 流、 、 阻、通 的能力。新 课 教 学跟什么因素有关？ （ 28 分 ）二、猜想与假 学生 例 明猜想的合理性。培养学生合理猜想，并分析提示： 是 流

6、通 阻 生猜想的合理的 量， 路中有 不一定有 学生 ：性。学会排除流，所以 流通 阻 生不合理猜想。 量的多少没有影响。 （排除 要控制 路中的 流相 个物理量）等，改 阻，比 在相同 内放出 量的多少。 流通 体 生 量的多少与培养学生利用_ 有关。可以通 加 相同物体，比 控制 量的方物体吸 升温的多少法来 你能 合 例 出 三个因素 。 的影响 ？学生 察 装置 得出：三、 1本装置研究电热与电阻的关要研究电流通过电阻产生热量与系。电阻的关系，如何设计实验？如何通过分析实验比较产生热量的多少？2电阻串联， 可以使流过两根装置的合理性电阻丝的电流和通电时间相来培养学生的四、进行实验同。设

7、计实验的能力。展示实验装置1观察本实验装置，思考：1本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系？2两电阻为什么要串联？3通过左右两管液面的高度差来比较，液柱上升的越高，放出热量越多。电流 i/ar1r2电阻 / 510产生热量（多 / 少）4实验数据表格培养学生利用转换的方法把不易观察的量转换为易观察的现象。学会设计实验数据记录表格3如何比较电流通过电阻放出热量？4设计实验数据记录表格学生根据实验数据， 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。学生观察实验装置讨论得出：电路接通， 进行实验， 观察 u形管中液柱的上升情况， 把实验结果填1本装置研究电热与电流的关入表

8、格中。系。分析实验数据，可以得到什么结2使右边容器中的电阻丝中的论？电流与左边容器中的电阻丝不等（左边电流大于右边电流）。展示装置23通过左右两管液面的高度差来比较，液柱上升的越高，放出热量越多。会根据实验数据得出结论，利用控制变量的方法准确的描述出结论。4实验数据表格1本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系？2右边电阻丝上为什么要再并联一根电阻丝？3如何比较电流通过电阻放出热量？4设计实验数据记录表格电路接通， 进行实验， 观察 u形管中液柱的上升情况， 把实验结果填入表格中。分析实验数据，可以得到什么结论？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

9、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。焦耳定律介绍科学家焦耳。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电阻 r/ 培养学生设计数据记录表r1r2格、分析实验、电流 i/a总结实验、描述实验结论的产生热量能力。（多 / 少）学生根据实验数据，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。培养学生对实验数据综合分学生总结以上两个实

10、验：析能力。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。培养学生的人文精神、学习了解焦耳在电热上的成就科学家的实事求是的精神。学生了解焦耳定律的内容，记住公式。的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。如果热量用 q表示，电流用 i 表示，电阻用 r 表示，时间用 t 表示，则学生快速的计算本题中的电焦耳定律为q=i2rt。热。q=i2 rt=（ 4 55a） 2 48 4600s=6105j例题：一电热水器电阻丝的阻值为48 4，正常工作时的电流为455a，工作 10min 放出的热量为多少 j？学生结合欧姆定律进

11、行计算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。培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。练习：一取暖器接在家庭电路中，正常工作时的电流为 68a，工作 10min 放出的热量是多少？电功与电热上题中已知电压、电流和通电时间，可以计算出取暖器消耗的电能，那么取暖器消耗的电能与电热之间有什么关系呢？通过计算我们发现电流做功与产生的电热是相等， 那么用电器在工作时，电功与电热间有什么关系呢？q=i2 rt=（ 68a）2 323 600s=9 105 j学生计算电流做的电功（电能）w=uit=220v 6 8a600s=9 105j加强知识的联系，培养学生系统学习

12、的能当电流做的功全部转化为内能时：学生讨论：由于 w=uit， u=ir在前面的计算过程中利用了欧姆定律，它只能用在纯电阻电2路中，用电器工作时把电能全q=w=irt部转化为内能。电吹风工作时， 消耗了 1000j 的电能，电流在电阻线上产生热量等于1000j 吗？不是的，电吹风工作时把电能电功与电热的联系与区别转化为内能，还有一部分转化为动能。它不是一个纯电阻。力。培养利用物理知识解决实际问题能力。培养学生合作1 阻 路中w=q 功大于 。学 的能力、 精神和交2非 阻 路中wq往能力。电热 q=i2rt其它形式的能w?q利用焦耳定律解 象 ： 炉通 接到 路中， 和 炉 串 ， 什么 炉

13、得 而 并不很 ？学生 ：培养学生知 用能力，合 与 炉 串 ， 流相等，作学 的能根据焦耳定律， 的 阻比力、 精神 炉 小的多，相同 内放和交往能出 量也少。力。想想 ： 定 相同的灯泡， 定功率越大， 阻越小， 正常工作 位 内 生的 量越多。可是按照焦耳定律， 阻越大， 单位 内 生的 量越多。 二者似乎有矛盾， 是怎么回事？ 的利用和防止学生 两种情况下有不同的 量，前者是在 一定 ， 阻越小， 流越大， 与 流是平方的关系，所以 流 影响 大。后者的前提是在 流一定 ， 阻越大， 越多。利用控制 量的方法来分析 。通 辨析加 焦耳定律的理解。展示常 一些用 器 （ 熨斗、 电分成两 利用分 的方 机散 孔、 取暖器、 、 电法来培养学生 主板 扇、 笔 本散 孔、 电动利用 的有： 熨斗、取暖利用 的 机外壳） ， 些用 器 行器、 等。度来看待 分 ，哪些是利用 、 哪些是防止 造成危害的。防止 的有： 机散 孔、 主板 扇、 笔 本散 孔、 在 中有利用也有防止的。 机外壳等我