《焦耳定律》(3)

1、 焦耳定律 【教材分析】 （第1课时）教学设计 焦耳定律是 九年级物理第十八章第四节的内容，是本章的重点，是初中物理学习的重 要任务之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之 后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用 与防止”三部分组成，研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及 应用既是教学重点又是教学难点。教学中，做好实验及分析实验现象是关键。 同时，考虑到教学过程中实验时的不确定因素导致难于掌控时间和教学内 容太多，我把本节内容教学设计为 2课时，第1课时内容：电流的热效应和焦 耳定律。本节课的设计体现从

2、生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注 重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。 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. 会用焦耳定律解决实际问题和进行简单计算。 （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 通过对焦耳生平的学习，培养热爱科学、勇于克服困难的信念。 二、教学重难点 重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方 法及实验操作中各个环节应注意的问题。 难点：对

3、焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。 三、教学方法 实验探究法、讨论法 四、教学资源准备 开关、导线、滑动变阻器等。 多媒体课件、焦耳定律演示器、电流表、电源、 五、教学过程 教学环节 激趣 引入 新课 教师活动 生活中的小 故事：小东乘着妈 妈外岀时不做作业而偷偷看电视，妈妈 回来前才关掉电视假装做作业。然而这 些被聪明的妈妈发现了，你们知道妈妈 是怎样知道小东在家偷看电视的吗？ 生活中，还有哪些用电器通 电后，都伴有热现象产生？举例 学生活动 讨论回答 设计意图 创造课堂情 景，激发学生 的兴趣和求知 欲。 交流说出常见用电器工作有 热产生的实例。 联系实际，引 入新课。 说明 主

4、题 一、电流的热效应 合作 投影：电烤箱、电熨斗电饭锅、 学习电炉丝、电烙铁、电热水器 这些用电器工作时有什么共同 特点？ 归纳并板书：一、电流的热 效应 电流通过导体时电能转化成 内能，这种现象叫做电流的热效 应。 思考：导线和电炉丝串联，为 什么电炉丝热得发红而导线几乎 不热？说明什么？ 提出问题： 电流通过导体产生热的多少 跟什么因素有关？ 【研究】电热大小的影响因素 1.猜想： 电流通过导体产生 热量的多少与 有关。 你能结合实例说出这三个因 素对电热的影响吗？ 2设计实验 展示实验装置： 总结： 这些用电器工作时都是把电能转 化成内能。 （得出电流的热效应的概念） 提出问题 结合生活

5、实际进行猜想 电流、电压、电阻、通电时间 举例证明猜想的合理性。 培养学生总 结问题的能 力。 由生活现象 培养学生发现 并提出问题的 能力。 培养学生合 理猜想，并分 析猜想的合理 性。学会排除 不合理猜想。 讨论： 1. 当大家猜想电热与多个 因素有关，实验研究时应用什么 方法去研究？ 2. 实验时怎样来反映和比 较电流产生的热量的多少？ （提示：左右两透明密闭容 器中装有等质量的空气） 学讨论得出： 1.控制变量法 2.通过空气受热膨胀程度，观察 产生热量的多少 ; 实 验中，通过观察两个 U 形管中 染色水柱液面高度的变化来判断 产生热量的多少。 培养学生利 用控制变量的 方法来设计实

6、 验。 培养学生利 用转换法把不 易观察的量转 换为易观察的 现象。 演示实验（一）研究电热与 电阻大小的关系 展示实验装置 1： 观察本实验装置，讨论： 1应控制哪几因素相同？ 观察装置讨论得出： 1实验时要控制电路中的电 流和通电时间相同，改变电阻。 通过分析实 验装置的合理 性来培养学生 的设计实验的 能力。 会根据实验 现象得出结 论，利用控制 变量法准确的 描述结论。 培养学生 分析实验、总 结实验、描述 实验结论的能 力。 培养学生综 合分析归纳的 能力。 2两电阻为什么要串联？ 电路接通，进行实验，观察 U形管中液柱的上升情况。 分析实验现象可以得到什么 结论？ 演示实验 二：研

7、究电热与 电流大小的关系 展示装置 2： 观察本实验装置，讨论： 1应控制哪几因素相同？ 2右边电阻上为什么要再并 联一个电阻？ 电路接通，进行实验，观察 U 形管中液柱的上升情况。 分析实验现象，可以得到什 么结论？ 对于某一个电阻， 在电流和 电阻相同的情况下，通电时间越 长，这个电阻产生的热量越多。 这个结论可以通过刚才的实验中 看出来，某一个电阻通电时间越 长，液柱上升越高，说明放出热 量越多。 3、分析论证，得出结论 对以上两个实验进行总结： 电流通过导体产生热量多少与电 流、电阻和通电时间的关系。 2电阻串联，可以使流过两 个电阻的电流和通电时间相同。 观察记录现象 根据实验现象，

8、得出结论：在 电流和通电时间相同时，电阻越 大，这个电阻产生的热量越多。 学生观察实验装置讨论得出： 1实验时要控制电阻和通电时间 相等，改变电流。 2使右边容器中的电阻丝中的电 流与左边容器中的电阻丝不等 （左边电流大于右边电流）。 观察记录现象 根据实验现象得出结论：在电 阻和通电时间相同时，电流越 大，这个电阻产生的热量越多。 总结以上两个实验： 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，这个电阻产生热量越 多。 培养学生 的人文精神、 学习科学家的 实事求是的精 神。 二、焦耳定律了解焦耳在电热上的成就 介绍科学家焦耳： 英国科学家

9、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 小结 2.例题：一根60?的电阻丝接 在36V的电源上，在5min内共 产生多少热量？ 学生计算（一同学上台板演） 交流订正、强调：公式的书写 及单位的统一。 知识梳理： 这节课你学到了什么知识？ 1.电流的热效应 电流的热效应与哪些因素有 讨论、补充订正 梳理本节课知识内容，形成知 识体系。 培养学生利 用公式解决实 际问题的能 力，进一步熟 悉公式。 利用问题引 领的方法培养 学生总结归纳 的能力。 时间的关系，即焦耳定律。 了解焦耳定律的内容，记住公 【自学讨论】焦耳定律的有关内 式和单位。 培养学生自 容

10、 学、交流的能 电流通过导体产生的热量跟电 流的二次方成正比，跟电阻成正 比，跟通电时间成正。（板书） 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，则焦耳定律 力。 为Q=I 2Rt。（板书） 强调：电流对电热大小的影响 更显著。 理论推导焦耳定律 当电流做的功全部转化为内 能时：Q = W 由于 W =Ult，U= IR 得 Q =W = l 2Rt 讨论比较： （板书） 1.电炉工作时把电能全部转化为 【电功与电热的关系】 内能。 加强知识的 请比较电炉与电风扇的的工 联系，培养学 作特点（课件出示） 2.不是的，电吹风工作时把一部 生比较分析、 分电能转化为内能，还有

11、一部分 系统学习的能 电功与电热的联系与区别 转化为动能。匕不是一个纯电 力。 1 纯电阻电路中Q =W 2.非纯电阻电路中QW 阻。电功大于电热 电热Q=l 2Rt 【利用焦耳定律解决问题】 讨论： 培养学生应 1.讨论：电炉通过导线接到电路 电线与电炉丝串联，电流相 用知识解决问 中，导线和电炉丝串联，为什么 等，根据焦耳定律，导线的电阻 题的能力、合 电炉丝热得发红而导线并不很 比电炉丝小得多，相同时间内放 作学习和交往 热？ 出热量也少。 能力。 关？ 2焦耳定律： Q=I 2Rt 巩固提高 过关检测1.某导体的电阻是 2 Q,通过2 A的电 解答 流时， 1min 产生多少焦耳的热量？ 2.标有“ 220V40W电热器安装在 220V 的电路中,工作 100s 后,所消耗的电 能是 J ,通过电热器的电流 是 A ,产生的热量是J 。 课后作业 1.课后“动手动脑学物理 ”第 讨论、交流 学生按要求完成作业,查阅生 2、 3 、 4 小题；活实际问题 2.思考：课本 101 页 “想想议 议”,下节课交流； 3查阅生活中“电热