《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計

1、焦耳定律教學(xué)設(shè)計【教材分析】焦耳定律是九年級物理第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，是本章的重點， 是初中物理學(xué)習(xí)的重要任務(wù)之一，是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間 轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)。教材在電功、電功率之后安排焦耳定律，符合學(xué)生 的認(rèn)知規(guī)律，本節(jié)由“電流的熱效應(yīng)、焦耳定律和電熱的利用與防止” 三部分組成，研究電熱與電阻、電流、通電時間的定性關(guān)系，焦耳定 律的理解及應(yīng)用既是教學(xué)重點又是教學(xué)難點。 教學(xué)中，做好實驗及分 析實驗現(xiàn)象是關(guān)鍵。本節(jié)課的設(shè)計體現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會的基本理念， 注重科學(xué)的探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。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

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 .會用焦耳定律解決實際問題和進(jìn)行簡單計算。（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。（三）情感態(tài)度和價值觀通過對焦耳生平的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、勇于克服困難的信念二、教學(xué)重難點重點：通過實驗研究電熱與電流、電阻和通電時間的關(guān)系，并確定研究方法及實驗操作中各個環(huán)節(jié)應(yīng)注意的問題。難點：對焦耳定律的理解及焦耳定律在實際生活中的應(yīng)用。三、教學(xué)方法實驗探究法、討論法四、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體課件 、焦耳定律演示器、電流表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、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)

3、生活動設(shè)計意圖生活中的小故事：小東乘著媽媽外出時不做作業(yè)討論回答創(chuàng)造課堂激趣引入而偷偷看電視，媽媽回來前 才關(guān)掉電視假裝做作業(yè)。然 而這些被聰明的媽媽發(fā)現(xiàn) 了，你們知道媽媽是怎樣知 道小東在家偷看電視的交流說出常見用電器工情景，激發(fā) 學(xué)生的興 趣和求知 欲。新課嗎？生活中，還有哪些用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)作啟熱廣生的實例。聯(lián)系實際，引入新課。生？舉例說明。一、電流的熱效應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生投影：電烤箱、電熨斗電飯總結(jié)問題鍋、電爐絲、電烙鐵、電熱的能力。水器總結(jié)：這些用電器工作時有什這些用電器工作時都是把么共同特點？電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。歸納并板書：一、電流的（得出電流的熱效應(yīng)的概由生活現(xiàn)熱效應(yīng)念）象培養(yǎng)學(xué)

4、電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)生發(fā)現(xiàn)并主題化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電提出問題合作流的熱效應(yīng)。的能力。學(xué)習(xí)思考：導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線幾乎不熱？說明什么？提出問題提出問題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的結(jié)合生活實際進(jìn)行猜想：培養(yǎng)學(xué)生多少跟什么因素有關(guān)？電流、電壓、電阻、通電時合理猜想，間并分析猜【研究】電熱大小的影響因想的合理素舉例證明猜想的合理性。性。學(xué)會排1.猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)除不合理生熱量的多少與有猜想。關(guān)。你能結(jié)合實例說出這三個因素對電熱的影響嗎？2.設(shè)計實驗展示實驗裝置：學(xué)討論得出：培養(yǎng)學(xué)生1.控制變量法利用控制2.通過空氣受熱膨脹程度，變量的方討論：觀察產(chǎn)生熱量的多少；法來設(shè)計1.

5、當(dāng)大家猜想電熱與實實驗。多個因素有關(guān)，實驗研究時驗中，通過觀察兩個U形應(yīng)用什么方法去研管中染色水柱液面身度的變培養(yǎng)學(xué)生究？化來判斷產(chǎn)生熱量的多少。利用轉(zhuǎn)換2.實驗時怎樣來反映法把不易和比較電流產(chǎn)生的熱量的觀察的量多少？轉(zhuǎn)換為易（提小：左右兩透明密閉觀察的現(xiàn)容器中裝有等質(zhì)量的空氣）象。演小頭驗（一）研究電熱與電阻大小的關(guān)系展示實驗裝置1:觀察裝置討論得出：1 .實驗時要控制電路中的電流和通電時間相同，改變電阻。觀察本實驗裝置，討論：2.電阻串聯(lián)，可以使流過通過分析1.應(yīng)控制哪幾因素相兩個電阻的電流和通電時間實驗裝置同？相同。的合理性2.兩電阻為什么要串來培養(yǎng)學(xué)聯(lián)？觀察記錄現(xiàn)象生的設(shè)計電路接通，進(jìn)

6、行實驗，觀實驗的能察U形管中液柱的上升情根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論：力。況。在電流和通電時間相同時，分析實驗現(xiàn)象可以得到電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的什么結(jié)論？熱其越衣。演示實驗 二：研究電熱與電流大小的關(guān)系展示裝置2:會根據(jù)實學(xué)生觀察實驗裝置討論得驗現(xiàn)象得出：出結(jié)論，利1 .實驗時要控制電阻和通電用控制變時間相等，改變電流。量法準(zhǔn)確觀察本實驗裝置，討論:1.應(yīng)控制哪幾因素相同？2.右邊電阻上為什么要再并聯(lián)一個電阻?電路接通，進(jìn)行實驗，觀察U形管中液柱的上升情況。分析實驗現(xiàn)象，可以得到什么結(jié)論？對于某一個電阻，在電流 和電阻相同的情況下，通電 時間越長，這個電阻產(chǎn)生的 熱量越多。這個結(jié)論可以通 過剛才的

7、實驗中看出來，某 一個電阻通電時間越長，液 柱上升越高，說明放出熱量 越多。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等（左邊電流大于右邊觀察記錄現(xiàn)象根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：在 電阻和通電時間相同時，電 流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱 量越多。總結(jié)以上兩個實驗:的描述結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生分析實驗、總結(jié)實 驗、描述實 驗結(jié)論的 能力。培養(yǎng)學(xué)生綜合分析3、分析論證，得出結(jié)論對以上兩個實驗進(jìn)行總結(jié)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。二、焦耳定律介紹科學(xué)家焦耳: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，這個電阻產(chǎn)生熱量越多。了解焦耳在電

8、熱上的成就歸納的能力。培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、學(xué)習(xí)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。了解焦耳定律的內(nèi)容，記科學(xué)家的實事求是的精神?！咀詫W(xué)討論】焦耳定律的有住公式和單位培養(yǎng)學(xué)生關(guān)內(nèi)容自學(xué)、交流的能力。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。（板書）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，則焦耳定律為Q=I 2Rt。（板書）強調(diào)：電流對電熱大小的 影響更顯著。理論推導(dǎo)焦耳定律當(dāng)電流做的功全部轉(zhuǎn)化 為內(nèi)能時：Q = W由于 W = UIt, U=IR 得討論比較:Q =

9、W = I 2Rt1.電爐工作時把電能全部（板書）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！倦姽εc電熱的關(guān)系】加強知識請比較電爐與電風(fēng)扇的2.不是的，電吹風(fēng)工作時把的聯(lián)系，培的工作特點（課件出示）TB分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還養(yǎng)學(xué)生比有TB分轉(zhuǎn)化為動能。它不較分析、系電功與電熱的聯(lián)系與區(qū)是一個純電阻。電功大于電統(tǒng)學(xué)習(xí)的別熱能力。1 .純電阻電路中Q =W2.非純電阻電路中Q<W電熱Q=I 2Rt【利用焦耳定律解決問題】討論：培養(yǎng)學(xué)生1.討論：電爐通過導(dǎo)線接到電線與電爐絲串聯(lián)，電流應(yīng)用知識電路中，導(dǎo)線和電爐絲串相等，根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)線解決問題聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅的電阻比電爐絲小得多，相的能力、合而導(dǎo)線并不很熱？同時間內(nèi)

10、放出熱量也少。作學(xué)習(xí)和交往能力。2.例題：一根60?的電阻絲培養(yǎng)學(xué)生接在36V的電源上，在5min學(xué)生計算（一同學(xué)上臺板利用公式內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？演）解決實際問題的能交流訂正、強調(diào)：公式的力，蟲T書寫討論、補充訂正熟悉公式。及單位的統(tǒng)一。知識梳理：這節(jié)課你學(xué)到了什么知利用問題小結(jié)識？1.電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)與哪些因梳理本節(jié)課知識內(nèi)容, 成知識體系。形引領(lǐng)的方法培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸素侶大？納的能力。2.焦耳定律：Q=I 2Rt1.某導(dǎo)體的電阻是2Q ,通過2 A的電流時，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量？僉測2.標(biāo)有“220V40W 電熱器安裝在220V的電路中，工作100s后，所消耗的電能是J ,通過電熱器的電流是一A ,產(chǎn)生的熱 量是J O解答討論、交流鞏固提高課后作1.課后 劭手動腦學(xué)物理”學(xué)生按要求完成作業(yè)，查閱鞏固本課第2、3、4小題；2 .思考：課本101頁“想 想議議”，下節(jié)課交流；3 .查閱生活中“電熱的利用和防