九年級物理上冊焦耳定律教案解析

1、九年級物理第十八章第四節(jié)焦耳定律教學(xué)設(shè)計單縣希望初級中學(xué)塵松一、教學(xué)內(nèi)容分析焦耳定律教科版初中物理教材九年級第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，用1課時進(jìn)行教學(xué)。本節(jié)課內(nèi)容主要有四部分，一是電流的熱效應(yīng)；二是探究電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)，三是焦耳定律；四是電熱的利用和防止。電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生熱，學(xué)生是有生活體驗的，但流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的快慢跟什么因素有關(guān)？有什么關(guān)系？這是學(xué)生所不知的，教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了電能、電功率知識后及時地安排了本節(jié)課，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，此外教材在學(xué)生知道了焦耳定律以后，及時地安排了電熱的利用和防止的內(nèi)容，充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”，“學(xué)以致用”的新

2、的教育理念。本節(jié)課也為下一節(jié)安全用電的教學(xué)做了某些知識準(zhǔn)備，本節(jié)課在全章中起著舉足輕重的作用。一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1 .能通過實例，認(rèn)識電流的熱效應(yīng)。2 .能在實驗的基礎(chǔ)上得出電熱的大小與電流、電阻和通電時間有關(guān)，知道焦耳定律。3 .會用焦耳定律進(jìn)行計算，會利用焦耳定律解釋生活中電熱利用與防治。（二）過程與方法體驗科學(xué)探究過程，了解控制變量的物理方法，提高實驗探究能力和思維能力。（=）情感態(tài)度和價值觀會解釋生活中一些電熱現(xiàn)象，通過學(xué)習(xí)電熱的利用與防止，學(xué)會辯證地看待問題。二、教學(xué)重難點重點；電流產(chǎn)生熱效應(yīng)跟什么因素有關(guān)（也就是焦耳定律）。難點；如何讓學(xué)生提出與本節(jié)課相關(guān)的問題，如何進(jìn)行

3、探究實驗設(shè)計，如何推導(dǎo)公式Q=PRt以及Q二W二Pt。三、教學(xué)策略電流做功的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程，不同的用電器轉(zhuǎn)化成不同形式的能量。本節(jié)研究的是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多少，生活中的用電器工作時都伴有熱的現(xiàn)象,用此引入電流的熱效應(yīng)，從電爐絲與連接的導(dǎo)線入手，提出問題，學(xué)生也比較容易猜到電阻是影響電熱的因素之一。在設(shè)計實驗研究電熱與電流、電阻和通電時間關(guān)系時，要利用到控制變量的方法。研究電熱與電阻的關(guān)系要比研究電熱與電流關(guān)系思維難度上略低一些,體現(xiàn)了從簡入難的層次性。設(shè)計實驗時結(jié)合了電路的特點，利用串聯(lián)電路使兩電阻的電流相等，利用分電壓的方法使兩電阻的電流不相等。電熱與電功的聯(lián)系與區(qū)別，

4、可以通過公式推導(dǎo)的方法得出在純電阻電路中Q=W,在非純電阻電路中，電熱只是電功的一部分。也可以從能量轉(zhuǎn)化的角度來比較電熱與電功，電熱是指把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而電功是把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，電熱只是電功的一部分。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備校園局域網(wǎng)、多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò)、家庭電路演示板（含電能表）、功率不同的用電器（如熱得快和白熾燈）、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、規(guī)格已知的小燈泡、滑動變阻器等。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖復(fù)習(xí)提問1.電功的大小與哪些因素有關(guān)？如何計算？學(xué)生按要求回憶，回答。為本節(jié)課作知識上的鋪墊。（2分鐘）2.能說出一些用電器工作時能量的轉(zhuǎn)化情況？創(chuàng)設(shè)情景引入新課（3分鐘）電流在電路

5、中做功，可以將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，如電動機、電燈發(fā)光、電視機工作。當(dāng)這些用電器工作一段時間后，我們觸摸它們的有關(guān)部位，會有什么感覺？這是什么原因？學(xué)生說出常見用電器工作過程中能量的轉(zhuǎn)化。電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。聯(lián)系實際，引入新課。電流的熱效應(yīng)投影：電飯鍋、取暖器、油燈、電爐絲、電鍋鐵這些用電器工作時有什么共同特點？學(xué)生總結(jié)：這些用電器工作時都是把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。（得出電流的熱效應(yīng)的概念）培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問題的能力。新課教學(xué)（28分鐘）導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱？說明什么？一、提出問題電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)

6、？電熱的大小可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。學(xué)生結(jié)合生活實際進(jìn)行猜想：電流、電壓、電阻、通電時間由生活現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力。二、猜想與假設(shè)提示：電熱是電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量，電路中有電壓不一定有電流，所以電壓對電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少沒有影響。（排除電壓這個物理量）學(xué)生舉例證明猜想的合理性。學(xué)生討論：實驗時要控制電路中的電流相等，改變電阻，比較在相同時培養(yǎng)學(xué)生合理猜想，并分析猜想的合理性。學(xué)會排除不合理猜想。展示實驗裝置1觀察本實驗裝置，思考:培養(yǎng)學(xué)生利用 控制變量的方 法來設(shè)計實 驗。電流I/A電阻/C510產(chǎn)生熱量 （多/少）通過分析實驗 裝置的合理性 來培養(yǎng)學(xué)生的 設(shè)計實驗的能

7、 力。培養(yǎng)學(xué)生利用 轉(zhuǎn)換的方法把 不易觀察的量 轉(zhuǎn)換為易觀察 的現(xiàn)象。學(xué)會設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格會根據(jù)實驗數(shù) 據(jù)得出結(jié)論， 利用控制變量 的方法準(zhǔn)確的 描述出結(jié)論。電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與有關(guān)。你能結(jié)合實例說出這三個因素對電熱的影響嗎？三、設(shè)計實驗要研究電流通過電阻產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，如何設(shè)計實驗？如何比較產(chǎn)生熱量的多少？四、進(jìn)行實驗1 .本裝置可以用于研究電熱與哪個因素的關(guān)系？2 .兩電阻為什么要串聯(lián)？3 .如何比較電流通過電阻放出熱量？4 .設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格電路接通，進(jìn)行實驗，觀察U形管中液柱的上升情況，把實驗結(jié)果填入表格中。分析實驗數(shù)據(jù)，可以得到什么結(jié)論？間內(nèi)放出熱量的多少?？梢?/p>

8、通過加熱相同物體，比較物體吸熱升溫的多少學(xué)生觀察實驗裝置討論得出：1 .本裝置研究電熱與電阻的關(guān)系。2 .電阻串聯(lián)，可以使流過兩根電阻絲的電流和通電時間相同。3 .通過左右兩管液面的高度差來比較，液柱上升的越高，放出熱量越多。4 .實驗數(shù)據(jù)表格學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論:在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多。學(xué)生觀察實驗裝置討論得出：1 .本裝置研究電熱與電流的關(guān)系。2 .使右邊容器中的電阻絲中的電流與左邊容器中的電阻絲不展示裝置2等（左邊電流大于右邊電流）。3 .通過左右兩管液面的高度差來比較，液柱上升的越高，放出熱量越多。4 .實驗數(shù)據(jù)表格電阻R/Q瓦電流I/A產(chǎn)生

9、熱量 （多/少）培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計 數(shù)據(jù)記錄表 格、分析實驗、 總結(jié)實驗、描 述實驗結(jié)論的 能力。培養(yǎng)學(xué)生對實 驗數(shù)據(jù)綜合分 析能力。1 .本裝置可以用于研究電熱與哪個因素的關(guān)系？2 .右邊電阻絲上為什么要再并聯(lián)一根電阻絲？3 .如何比較電流通過電阻放出熱量？4 .設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格電路接通，進(jìn)行實驗，觀察U形管中液柱的上升情況，把實驗結(jié)果填入表格中。分析實驗數(shù)據(jù)，可以得到什么結(jié)論？對于某一個電阻，在電流一定時,通電時間越長，電流通過電阻產(chǎn)生熱量越多。這個結(jié)論可以通過剛才的實驗中看出來，某一根電阻絲通電時間越長，液柱上升越高，說明放出熱量越多。學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論:在電阻和通電時間相同時，電

10、流越大，電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多。學(xué)生總結(jié)以上兩個實驗：電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時間都有關(guān)，電流越大、電阻越大、通電時間越長，電流通過電阻產(chǎn)生熱量越多。五、分析論證，得出結(jié)論對以上兩個實驗進(jìn)行總結(jié)，電流通過電阻產(chǎn)生熱量多少與電流、電阻和通電時間。焦耳定律介紹科學(xué)家焦耳。了解焦耳在電熱上的成就培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、學(xué)習(xí)科學(xué)家的實事英國科學(xué)家做了大量實驗于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，即焦耳定律。電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時間成正比。如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時間用t表示，則焦耳定

11、律為而斤七例題：一電熱水器電阻絲的阻值為48.4Q,正常工作時的電流為4.55A,工作lOmin放出的熱量為多少J?學(xué)生了解焦耳定律的內(nèi)容，記住公式。學(xué)生快速的計算本題中的電熱。Q=fR3(4.55A)3X48.4cX6008=6X10*J學(xué)生結(jié)合歐姆定律進(jìn)行計算求是的精神。利用焦耳定律進(jìn)行簡單計算，培養(yǎng)學(xué)生利用公式解決實際問題的能力，進(jìn)一步熟悉公式。培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識解決實際問題的能力。練習(xí)：一取暖器接在家庭電路中，正常工作時的電流為6.8A,工作lOmin放出的熱量是多少？我上二迪=32.30I6.a45R3(6.8A)'X32.3cx600s=9X106J電功與電熱上題中已知電

12、壓、電流和通電時間，可以計算出取暖器消耗的電能，那么取暖器消耗的電能與電熱之間有什么關(guān)系呢？通過計算我們發(fā)現(xiàn)電流做功與產(chǎn)生的電熱是相等，那么用電器在工作時，電功與電熱間有什么關(guān)系呢？當(dāng)電流做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時：由于W=UIt,U=IR學(xué)生計算電流做的電功(電能)后Wt=220VX6.8Ax600s=9X10*J學(xué)生討論：在前面的計算過程中利用了歐姆定律，它只能用在純電阻電路中，用電器工作時把電能全加強知識的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力。Q=W=fRt部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。培養(yǎng)利用物理知識解決實際電吹風(fēng)工作時，消耗了1000J的電能，電流在電阻線上產(chǎn)生熱量等于1000J嗎？不是的，電吹風(fēng)工作時把電能轉(zhuǎn)

13、化為內(nèi)能，還有一部分轉(zhuǎn)化問題能力。電功與電熱的聯(lián)系與區(qū)別1 .純電阻電路中W=Q2 .非純電阻電路中W>Q電熱Q=fRt其它形式的能W?Q為動能。它不是一個純電阻。電功大于電熱。培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力、團隊精神和交往能力。利用焦耳定律解釋現(xiàn)象學(xué)生討論：培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用能力，合討論：電爐通過導(dǎo)線接到電路中，電線與電爐絲串聯(lián)，電流相等，作學(xué)習(xí)的能導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)線的電阻比力、團隊精神絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱？電爐絲小的多，相同時間內(nèi)放和交往能想想議議：額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟桑娮柙酱螅瑔挝粫r

14、間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？出熱量也少。學(xué)生討論這兩種情況下有不同的變量，前者是在電壓一定時，電阻越小，電流越大，電熱與電流是平方的關(guān)系，所以電流對電熱影響較大。后者的前提是在電流一定時，電阻越大，電熱越多。力。利用控制變量的方法來分析問題。通過辨析加強對焦耳定律的理解。電熱的利用和防止展示常見一些用電器（電熨斗、分成兩類利用分類的方電視機散熱孔、取暖器、電飯鍋、法來培養(yǎng)學(xué)生電腦主板風(fēng)扇、筆記本散熱孔、利用電熱的有：電熨斗、取暖利用辯證的態(tài)電動機外殼），給這些用電器、電飯鍋等。度來看待問題器進(jìn)行分類，哪些是利用電熱、哪些是防止電熱造成危害的。防止電熱的有：電視機散熱孔、電熱在實際中有利用也有防止的。我們要利用辯證的態(tài)度來對待電熱。電腦主板風(fēng)扇、筆記本散熱孔、電動機外殼