九年級物理全冊 第18章 第4節(jié) 焦耳定律 新人教版

1、第4節(jié)焦耳定律,新的物理課程標準的基本理念是：1.注重學生發(fā)展，改變學科本位觀念；2.從生活走向物理，從物理走向社會；3.注重科學探究，提倡學習方式多樣化等。為了體現這些新的理念，電與熱首先從學生生活中熟悉的用電器入手，使學生了解電流的熱效應；為了使學生進一步認識電和熱的關系，教材設計了探究性的實驗，探究“電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關？”在探究實驗的基礎上介紹了“焦耳定律”；教材最后又回到生活中，使學生了解“電熱的利用和防止”。電與熱既是對第八章電功率中電能、電功率的一個應用的總結，又是對家庭用電安全部分學習的一個鋪墊,教材分析,設計意圖,從身邊常見的現象引入電流的熱效應，貼近生活

2、，貼近實際，體現了從生活走向物理。探究過程中，讓學生充分討論，調動學生學習的積極性，使學生掌握知識，同時培養(yǎng)他們分析歸納、辯證思維的能力，注重對物理研究方法的教學，培養(yǎng)學生應用所學物理研究方法解決物理問題的能力，體現以學生為主體的教學思想,學情分析,在生活經驗方面，學生經常接觸到電熱器，對電流的熱效應已有了一定的了解；在知識儲備方面，學生對歐姆定律、電功率有了一定的基礎；在研究方法上，對于轉換法、控制變量法、探究性學習的過程與方法也有了一定的認識。同時對于與生活接觸緊密的電熱現象及其應用，學生興趣濃厚。所以，本節(jié)課的關鍵在于教師正確引導，充分調動學生學習的主動性與積極性，讓學生充分討論、探究、

3、合作、交流，使學生真正成為學習的主人,教學目標,知識與技能 1.知道在電流相同的條件下，電能轉化成熱能的功率跟導體的電阻成正比。 2.知道利用電熱和防止電熱的場合和方法。 過程與方法 1.通過實驗探究電流的熱效應與電阻大小的關系，培養(yǎng)學生的觀察分析能力和概括能力。 2.通過本節(jié)內容的學習，培養(yǎng)學生應用物理知識解決簡單問題的能力,重點難點,重點 通過實驗探究電流熱效應跟電阻大小的關系。 難點 組織指導學生在探究過程中認真觀察、分析，并得出正確結論,教學過程,一、新課引入 師：通過對電能的學習，大家已經了解電流通過導體時，導體會發(fā)熱，誰還記得這是電流的什么效應？同學們根據自己的生活經驗，一定能舉出

4、許多電能變成熱能的例子。 生：這叫電流的熱效應。例如通電的燈泡、電吹風。 師：在前面小燈泡的發(fā)光實驗中，同學們曾有意地去觸摸過小燈泡，感覺小燈泡發(fā)熱。有沒有同學觸摸過導線，連接小燈泡的導線熱不熱。同學們有沒有考慮過這樣的問題：導線和用電器中流過的電流相同嗎？ 生：相同。 師：導線和用電器中流過了相同的電流，用電器發(fā)熱而導線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？今天同學們就來一起探討電流經過用電器時產生的熱量與什么有關,教學過程,二、新課教學 生1：可能與電壓、電流有關。 生2：還可能與電阻有關。 師：好，下面我們來看兩個演示實驗，然后再判斷。 1.電流的熱效應 演示1,教學過程,師：大家看到了什么現象？

5、生：B瓶中煤油溫度高。 師：好，我們發(fā)現，兩個瓶中溫度不同，浸泡著鎳鉻合金絲的瓶中溫度計指示的溫度高，這是什么原因呢？ 生：B中煤油溫度高，說明B煤油中的鎳鉻合金絲產生的熱量多。 師：為什么鎳鉻合金絲產生的熱量多？ 生：因為鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大。 師：比較A、B，發(fā)現兩瓶中電阻絲只有電阻不同，這個實驗說明在電流、通電時間相同的情況下，電阻大的金屬絲產生熱量較多。下面看演示2,教學過程,演示2,師：分別給鎳鉻合金絲通以不同的電流，同學們有什么發(fā)現？ 生：電流大時，溫度計示數上升得多。 師：說明什么？ 生：電流大時，鎳鉻合金絲放出的熱量多。 師：好，這個實驗表明，在通電時間一定，電阻相同

6、的情況下，通過電流大時，鎳鉻合金絲產生的熱量越多。 師：通過兩個演示實驗，我們發(fā)現，電流通過導體時，導體會發(fā)熱，這叫電流的熱效應，導體產生的熱量可能與電流大小和電阻大小有關，那么具體的數量關系是怎么樣的？接下來，我們來學習焦耳定律,教學過程,教學過程,教學過程,同學們在演算過程中，教師要提醒大家注意：代入計算的時候，要將電流的單位“A”一起平方。 師：我們通過實驗、觀察，利用公式推導得出了電流熱效應跟電阻大小的關系。同學們現在能不能回答本節(jié)開始時的問題？ 生：導線和用電器（電爐或電飯鍋或電燈）中通過的電流相同，但是導線的電阻較小，那些用電器的電阻較大。所以，那些用電器發(fā)熱，而導線幾乎感覺不到熱

7、,教學過程,3.電熱的利用和防止 師：生活中有些電熱我們要利用，有些電熱我們是要防止的。關于電熱的利用，同學們已經了解了許多，誰簡單地講幾個？ 生：電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐。 師：剛剛舉出的都是利用電來加熱的設備，都是常見的電熱器。同學們知道了利用電熱的好處，但有些時候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設法防止。例如： 生1：電視機使用過程中會發(fā)熱，如果連續(xù)使用時間過長，還會燒壞電視機。 生2：有些導體上的絕緣材料會因溫度過高，使絕緣材料迅速老化，甚至燒壞。 師：那么，對這些電器采取了什么措施來防止過熱,教學過程,生1：電視機后蓋上有許多孔，就是為了能通風散熱。 生2：電腦中還裝

8、有風扇，也是為了散熱，減少電熱的危害。 生3：老師用的投影儀上也裝有小風扇，也是為了快點散熱。 生4：農村抽水、磨面用的電動機連續(xù)工作一段時間后要休息一會，等涼了再用，是為了防止電熱可能造成的危害。 師：同學們對電熱的危害及防止了解得還真不少，這兒有一份電器的說明書，請大家仔細閱讀，并分析說明其中的道理。（投影電器說明書） 教師引導學生著重注意以下內容：將電器置于通風良好處；勿使電器淋雨或受潮，長期不用的電器隔一段時間應該通電一次,教學過程,生1：電器工作時，置于通風良好的地方，是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產生的危害。 生2：電器淋雨或潮濕會降低絕緣性能，使電路工作失常，影響用電器的使用

9、。長期不用的電器隔一段時間要通電，是為了利用電熱來驅潮，是電熱的利用,教學過程,例1有一臺“220 V100 W”的洗衣機，由于使用不當，造成電動機卡死，電動機的溫度升高而被燒壞。從出產廠家得知，這種電動機內的線圈的阻值為2 。 （1）這臺洗衣機正常工作時，1 min耗電多少焦？ （2）電動機被卡死時，1 min產生多少熱量？ 解析本題用于考查的知識點是關于焦耳定律的實際應用以及計算。 （1）此問明確指出是正常工作，可知電動機達到額定功率，耗電量即為額定功率與時間的乘積； 由電動機正常工作可知，電壓U220 V，電動機的功率P100 W，時間t60 s,教學過程,所以電功WPt100 W60

10、s6000 J （2）由于電動機卡死，此時電動機不能把電能轉化為機械能，幾乎全部轉化為內能，使電動機的溫度急劇升高而被燒壞。此時應該用焦耳定律來求解。 電動機被卡死后，變成純電阻電器，已知U220 V，R2 ，t60 s 根據歐姆定律可得IU/R220 V/2 110 A,教學過程,例2在圖中，電源電壓、燈絲電阻都保持不變，燈L上標有“6 V3 W”字樣。當開關閉合，滑動變阻器的滑片從a點移到b點時，電壓表的示數從5 V變?yōu)? V，且滑片位于a點時，燈L消耗的功率與位于b點時燈L消耗的功率之比為161。求： （1）燈L正常發(fā)光時，通過燈絲的電流； （2）燈絲的電阻； （3）燈L正常發(fā)光1 mi

11、n電流做的功； （4）滑片位于a點時，通過燈L的電流,教學過程,解析本題旨在考查學生對于電學問題的綜合運用能力。 （1）燈L的額定電壓U額6 V，額定功率P額3 W，根據P額U額I額的變形公式可求出燈L正常發(fā)光時通過燈絲的電流。 I額P額/U額3 W/6 V0.5 A。 （2）因燈絲電阻不變，則可以根據“6 V，3 W”字樣求出燈絲電阻： RLU額/I額6 V/0.5 A12 。 （3）燈L正常發(fā)光時，表明它達到了額定功率，則 WP額t3 W60 s180 J,教學過程,教學過程,四、課堂小結本節(jié)課我們學習了如下知識： 1.電流的熱效應跟電阻大小的關系。 2.電熱的利用及防止。 五、作業(yè)設計

12、見練闖考第85頁課內精練,教學板書,一、電流的熱效應：電流通過導體時，電能轉化成熱的現象 二、探究：電流產生的熱量與哪些因素有關 1.猜想 2.設計實驗 3.進行實驗 4.分析論 5.結論 三、焦耳定律 四、電熱的利用和防止,教學反思,本節(jié)課的設計力圖體現“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念，注重科學的探究，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)良好的思維習慣。 從電燈發(fā)光發(fā)熱這種學生常見的現象及生活中的電熱器引入電流的熱效應，貼近生活、貼近實際，體現了從生活走向物理。在學習電流通過導體產生的熱跟什么因素有關的過程中，注重了科學探究過程，特別突出了猜想和設計實驗環(huán)節(jié)，在教學過程讓學生參與討論，充分調動學生學習的積極性，不僅使學生掌握了知識，而且培養(yǎng)了他們的