2019沪科版九年级物理上册学案：第16章 第4节　科学探究：电流的热效应

文档2019沪科版九年级物理上册学案：第16章第4节科学探究：电流的热效应一、教学内容1.电流的热效应：电流通过导体时会产生热量，这种现象叫做电流的热效应。2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间成正比，热量计算公式为Q=I^2Rt。3.电流的热效应的应用：电热器、电饭锅等家用电器的原理及使用方法。二、教学目标1.理解电流的热效应，掌握焦耳定律，并能运用到实际生活中。2.学会使用控制变量法研究电流的热效应。3.培养学生的实验操作能力和观察能力，提高学生的科学素养。三、教学难点与重点1.教学难点：焦耳定律的理解和运用，电流的热效应的应用。2.教学重点：电流的热效应的实验操作，焦耳定律的证明。四、教具与学具准备1.教具：电源、电流表、电压表、电阻器、实验板等。2.学具：笔记本、笔、实验报告表格等。五、教学过程1.实践情景引入：讲解电热器、电饭锅等家用电器的工作原理，让学生了解电流的热效应在日常生活中的应用。2.知识点讲解：讲解电流的热效应的定义，介绍焦耳定律，并通过示例让学生理解焦耳定律的运用。3.实验操作：引导学生进行电流的热效应实验，让学生亲身体验电流的热效应，并学会使用控制变量法研究电流的热效应。4.例题讲解：讲解与电流的热效应相关的例题，帮助学生巩固所学知识。5.随堂练习：布置随堂练习题，让学生及时检验自己的学习效果。6.知识拓展：讲解电流的热效应在其他领域的应用，如电焊、电解等。六、板书设计1.电流的热效应定义2.焦耳定律：Q=I^2Rt3.电流的热效应的应用七、作业设计1.题目：计算通过一个电阻器电流产生的热量，已知电流为2A，电阻为5Ω，通电时间为10s。答案：Q=I^2Rt=2^2510=200J2.题目：解释为什么电热器、电饭锅等家用电器使用时要远离可燃物。答案：因为电流通过导体时会产生热量，如果电器的温度过高，可能会引起火灾。所以要远离可燃物，确保使用安全。八、课后反思及拓展延伸2.拓展延伸：电流的热效应在其他领域的应用，如电焊、电解等，可以作为课后作业让学生进行探究学习，提高学生的科学素养。重点和难点解析：焦耳定律的理解和运用焦耳定律是电流的热效应研究中的一个重要定律，它揭示了电流通过导体产生热量与电流的平方、电阻和通电时间之间的关系。然而，学生在学习和理解这一定律时，往往会存在一定的困难。下面将对焦耳定律的重点和难点进行详细的解析和说明。一、焦耳定律的公式解析焦耳定律的公式为Q=I^2Rt，其中Q表示电流通过导体产生的热量，I表示电流强度，R表示导体的电阻，t表示通电时间。这个公式可以从两个角度进行解析：1.直观角度：电流通过导体时，每单位时间内通过导体横截面的电荷量为I，电荷在导体中移动过程中受到电阻的阻碍，产生摩擦，从而产生热量。因此，电流产生的热量与电流的强度成正比。2.微观角度：根据电阻的定义，电阻R=ρL/S，其中ρ表示电阻率，L表示导体的长度，S表示导体的横截面积。将电阻的定义代入焦耳定律公式，可以得到Q=I^2ρLt/S。从这个公式可以看出，电流产生的热量与电流的平方、电阻率、导体长度和通电时间成正比，与导体的横截面积成反比。这个公式揭示了电流的热效应与导体材料的内在属性有关，而不仅仅是电流的强度。二、焦耳定律的运用1.控制变量法：在研究电流的热效应时，需要控制其他影响因素不变，如保持电流强度、电阻和通电时间不变，以便准确地研究其中一个因素对热量产生的影响。2.单位转换：在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的单位。例如，在计算家庭电路中的电流产生的热量时，通常使用安培（A）、伏特（V）和欧姆（Ω）作为电流、电压和电阻的单位，而热量通常使用焦耳（J）或千瓦时（kWh）作为单位。三、教学策略1.结合实际生活中的实例讲解焦耳定律，让学生感受电流的热效应在日常生活中的应用。2.通过实验让学生亲身体验电流的热效应，从而加深对焦耳定律的理解。3.布置相关的练习题，让学生在实际操作中运用焦耳定律，巩固所学知识。4.强调电流的热效应可能带来的安全隐患，提醒学生在实际应用中注意安全。焦耳定律是电流的热效应研究中的一个重要定律，理解和运用焦耳定律是学习电流的热效应的关键。通过采取有效的教学策略，教师可以帮助学生克服学习难点，提高学生的科学素养。本节课程教学技巧和窍门一、语言语调1.使用生动形象的语言描述电流的热效应和焦耳定律，例如：“电流就像一条聪明的蚂蚁，它通过导体时会引发一场热量的盛宴。”2.在讲解过程中，适当调整语调，用升调强调关键概念，如“焦耳定律”，用降调表达解释和阐述，使学生更容易理解和记忆。二、时间分配1.合理分配课堂时间，确保每个环节都有足够的时间进行讲解和讨论。2.在讲解焦耳定律时，留出时间让学生提问和发表自己的看法，促进师生互动。三、课堂提问1.设计有针对性的问题，引导学生思考和探讨电流的热效应和焦耳定律的相关知识。2.鼓励学生主动提问，培养学生的提问意识和探究精神。四、情景导入1.以生活实例导入，如电热器、电饭锅等家用电器的工作原理，激发学生的学习兴趣。2.通过实验演示电流的热效应，让学生亲身体验并引发思考。五、教学互动1