沪科版物理九年级全一册16.4 科学探究：电流的热效应焦耳定律 教学设计

1、word版 初中物理16.4 焦耳定律教学设计一 .教材的地位和作用焦耳定律是物理16章的第4节，是电学中的重要定律，是学了欧姆定律和电功率两大难点内容后对电功的细化，尤其是关于纯电阻和非纯电阻电路的界定，对学生使用物理公式提出了更高的要求，是体现物理和社会紧密结合的一个重要节点，是进一步激发学生学习物理兴趣的关键。二.教学目标设计 （一）知识与技能 1.知道电流的热效应概念.2.理解焦耳定律的内容。3.会判断是否是纯电阻电路. （二）教学过程与方法 1.让学生通过实验“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关” 的探究，培养学生发现问题，解决问题的能力。 2.进一步培养学生对控制变量法的应用。

2、（三）情感态度与价值观 1.让学生通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于生活的理念。 2.使学生在了解焦耳定律的同时，受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶，进一步培养爱学习，爱科学的精神。 三.教学的重难点重点：知道焦耳定律的内容及公式，并能应用公式进行简单的计算。难点：区分纯电阻和非纯电阻电路，并用公式进行简单的计算。四.实验器材学生电源、开关、停表、滑动变阻器各一只，焦耳定律实验装置一套，导线若干，温度计2支，煤油。 五.教学过程 （一）新课引入：电流通过导体都要产生热量，这种现象叫电流的热效应，在日常生活中，有些设备是利用了电流通过导体产生热量，有些设备在工作时电流

3、通过导体产生热量是有害的，为了更好的让电热为人类服务，又要减少电热对人类造成的危害，就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？它们之间存在着什么样的规律？今天我们就学习第十六章第四节的内容：焦耳定律。（二）进行新课： 1、电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？（学生讨论） （1）引导学生根据日常生活中的现象进行分析：电流产生的热量q与电流大小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）让学生通过实验进行研究及讨论研究方法 (控制变量法，并在实验过程中具体使用，对学生今后进行的学习研究有帮助)。 当i、t相同时，研究电热 q与电阻r的关系。 当r、t相同时，

4、研究电热q与电流i的关系。 当i、r相同时，研究电热q与通电时间t的关系。 （3）介绍实验器材。（4）实验原理：给焦耳定律演示器中的玻璃管注入煤油并通电，电阻丝通电后放出的热量被煤油吸收，煤油吸收热量后温度升高，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，煤油的温度升得越高。用温度计测量煤油温度上升的多少，就可以比较电流通过电阻丝做功放出的热量的多少。 （5）实验设计 电路图：通过学生讨论设计出实验电路如图，并进一步说明如何进行实验。 实验探究：三位同学分工合作进行实验探究，并记录实验数据,实验记录表格由小组共同设计。 归纳实验结论：三位同学共同探讨，归纳实验结论。 （6）交流探究结果：请一位同学将本组

5、的实验数据写在黑板上，并阐述本组得到的结论。 研究q跟r的关系：在i和t相同时，电阻r越大，电热q越多。 研究q跟i的关系：在r和t相同时，电流越大，电热越多。 研究q跟t的关系：在i和r相同时，通电时间越长，电热越多。 2、焦耳定律： 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，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 注意：1.“电流产生的热量q与电流的二次方成正比”的含义是：当i=2i 时，q1=4q22公式中的各个量应该要“一一对应”。 （2）公式：q=i2

6、rt （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。 3、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。 当满足条件：qw时（全部转化）， q=w=uit=i2rt 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： q = w = uit = pt = i2rt =（ u2/r）t 4、引导学生运用本节课研究的结论解决实际问题。（1）灯泡和导线串联接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要

7、发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？ （2）讲解例题和课后作业。通过对实际问题的分析、讨论以及纯电阻和非纯电阻电路的区别计算，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，进一步加深学生对物理知识的理解。 在教学中注重培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，特别是让学生通过讨论，自己得出结论，这样做，培养了学生的思维能力和分析问题的能力。（三）课堂小结： 1、本节课研究物理问题的方法控制变量法。 2、学的物理知识：焦耳定律。 3、电热的计算方法有哪些？（四）作业： 1、复习课文焦耳定律。 2、完成课后作业和练习册。 （五）附板书设计： 5 焦耳定律 （一）研究电热跟哪些

8、因素有关 1.电流产生的热量q与电流的大小i、导体的电阻r和通电时间t有关。 2.实验研究方法：控制变量法 研究q跟电阻r的关系：当 i和t相同时，电阻r越大，电热q越多。 研究q跟电流i的关系：当电阻r、t相同时，电流越大，电热越多。 研究q跟通电时间t的关系：当i、r相同时，时间越长，电热越多。 irtq0.2安20欧60秒120秒 itrq0.2安60秒20欧30欧triq60秒20欧0.2安0.3安（二）焦耳定律 1、内容：（略） 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得来的，它适用于任何情况下的电热计算。 当qw时（全部转化），q = w = uit = pt = i2rt =（ u2/r）t 六.学习效果评价设计 1.学生能够积极主动思考老师提出的问题，并能够有目的地观察实验现象，分析其原因。 2.学生能够根据实验现象及生活实际，提出要探究的问题，并利用控制变量的方法设计实验进行实验探究，并正确归纳实验结论。 3.学生能够根据已有