第十八章 第4節(jié) 焦耳定律 教學(xué)設(shè)計(jì)-人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)

18.4課時(shí)焦耳定律教學(xué)設(shè)計(jì)1教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)和技能目標(biāo)：知道電流的熱效應(yīng)，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式及其運(yùn)用，知道電熱器的原理及構(gòu)造。2、過(guò)程與方法目標(biāo)：要求學(xué)生能從感知事物→提出問(wèn)題→自己設(shè)計(jì)→動(dòng)手動(dòng)腦探究科學(xué)規(guī)律中體會(huì)科學(xué)研究的方法，學(xué)會(huì)科學(xué)探究、知識(shí)遷移的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究的能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新的思想和精神，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義精神，滲透實(shí)事求是和科學(xué)獻(xiàn)身教育，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)。2教學(xué)重難點(diǎn)如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究；如何使學(xué)生在科學(xué)探究中掌握科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)科學(xué)研究的能力。3教學(xué)過(guò)程：活動(dòng)1情境導(dǎo)入一、引入：1、根據(jù)爸爸檢查孩子是否在家學(xué)習(xí)還是看電視的方法引入本節(jié)要講的內(nèi)容。引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣2.然后出示四個(gè)電熱器，讓學(xué)生分別說(shuō)出每個(gè)用電器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)換，從而得出電流的熱效應(yīng)的概念。這樣更直觀的讓學(xué)生了解電熱和知道那些是電熱器3.出示電爐子的幻燈片教師引導(dǎo)：既然電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱，那么為什么電爐絲熱的發(fā)紅而導(dǎo)線卻不怎么熱？這樣引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，想繼續(xù)探究下去。讓同學(xué)們討論，各抒己見(jiàn)，最后找同學(xué)說(shuō)出自己的觀點(diǎn)，即使有偏差也沒(méi)問(wèn)題。4.在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生猜想：電流產(chǎn)生的熱量和什么因素有關(guān)？經(jīng)過(guò)討論整理初步得出和這樣幾個(gè)因素有關(guān)：（1）電流的大小活動(dòng)2電流的熱效應(yīng)1、（展示圖片引出）電流的熱效應(yīng)

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。問(wèn)：電爐絲通過(guò)導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?換句話說(shuō)，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少與什么因素有關(guān)呢?(下面我們進(jìn)行探究）2、探究：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱跟哪些因素有關(guān)（觀看演示視頻，學(xué)生總結(jié)得出結(jié)論）①電阻對(duì)電熱的影響：如圖18.4-2所示，兩個(gè)容器中的電阻絲串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等。通電一定時(shí)間后，U型管右側(cè)液面高。實(shí)驗(yàn)表明，在電流相同，通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。②電流對(duì)電熱的影響：右側(cè)容器中的電阻絲并聯(lián)，通過(guò)它們的總電流與左側(cè)容器中電阻絲通過(guò)的電流相同。通電一定時(shí)間后，U型管左側(cè)液面高。實(shí)驗(yàn)表明，在電阻相同，通電時(shí)間相同的情況下，電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。③通電時(shí)間對(duì)電熱的影響:以②中左側(cè)容器為例，在電流、電阻一定的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，U型管左側(cè)液面越高。實(shí)驗(yàn)表明，在電流相同，電阻相同的情況下，通電時(shí)間越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。3、解釋：電爐絲通過(guò)導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?活動(dòng)3焦耳定律內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。公式：，在國(guó)際單位制中，電熱的單位是焦耳，符號(hào)“”焦耳定律的理論推導(dǎo)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為其他形式的能，那么電流做功產(chǎn)生的熱量Q等于電能的消耗量，即，再根據(jù)歐姆定律可知，。焦耳定律適用于所有電路的電熱計(jì)算，使用時(shí)各物理量單位要分別統(tǒng)一為?；顒?dòng)4電熱的利用和防止教師：生活和生產(chǎn)中經(jīng)常用到電熱，例如上課舉到的例子（大屏幕），再如養(yǎng)雞場(chǎng)的電熱解化器，都是利用電熱的例子。學(xué)生觀看大屏幕并閱讀課本，結(jié)合生活實(shí)際，對(duì)電熱的利用和防止方法進(jìn)行了解。設(shè)計(jì)意圖：物理源于生活，又應(yīng)用于生活。教師：電熱有例也有弊，很多情況下我們并不希望用電器溫度過(guò)高，我們經(jīng)常采用一些方法去散熱，如電視機(jī)后蓋有孔，CPU上的散熱片和散熱風(fēng)扇等，盡管如此，總會(huì)有一些我們不希望的事情發(fā)生，如發(fā)生的火災(zāi)等。教師：通過(guò)學(xué)習(xí)，我們更應(yīng)該注意電熱的防止，避免類(lèi)似情況的發(fā)生。設(shè)計(jì)意圖：聯(lián)系實(shí)際，科學(xué)生活。4課堂小結(jié)總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容5鞏固練習(xí)1．圖是課本“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣，電路正確連接后，通電進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．左邊容器電阻絲中的電流比右邊容器電阻絲中的電流大B．U形管中液面高度的變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少C．要保持兩個(gè)電阻絲兩端電壓相等D．通電時(shí)間相同，兩個(gè)容器中空氣吸收的熱量相同2．甲、乙兩電阻，通過(guò)的電流之比為1:2，通電時(shí)間之比為3:4，若產(chǎn)生的電熱相等，則甲和乙電阻之比為（

）A．8:3 B．3:8 C．3:16 D．16:33．某同學(xué)探究焦耳定律，部分電路如圖所示。兩個(gè)相同的燒瓶中裝有初溫相同、質(zhì)量不等的煤油，裝置左側(cè)煤油多于右側(cè)。通電一段時(shí)間后，左側(cè)溫度計(jì)示數(shù)高于右側(cè)。下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)右側(cè)電阻絲的電流比左側(cè)小B．右側(cè)電阻絲的阻值比左側(cè)小C．該裝置不能用于探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系D．通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化判斷電流產(chǎn)生熱量的多少，這種方法是控制變量法4．將規(guī)格都是“220V、1000W”的一臺(tái)空調(diào)、一臺(tái)吹風(fēng)機(jī)和電烤箱分別接入家庭電路中，通電時(shí)間相同，下列說(shuō)法正確的是（）A．電烤箱產(chǎn)生的熱量最多B．空調(diào)產(chǎn)生的熱量最多C．吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的熱量最多D．三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量一樣多5．如圖是研究電流產(chǎn)生熱量實(shí)驗(yàn)裝置的一部分，兩個(gè)透明容器內(nèi)密封著等質(zhì)量、同溫度的空氣，容器內(nèi)的電熱絲阻值不同，在通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化。下列判斷正確的是（）A．如果甲比乙升高快，則通過(guò)甲容器中電阻的電流一定大B．如果甲比乙升高快，則通過(guò)甲容器中的電阻一定大C．如果甲比乙升高慢，則通過(guò)甲容器中電阻兩端的電壓一定大D．該裝置探究的是“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系6．如圖所示，已知電阻R1=10Ω?R2=5Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)R1與R2的電流之比為2∶1B．相同時(shí)間內(nèi)R1與R2產(chǎn)生的熱量之比為2∶1C．R1與R2兩端的電壓之比為1∶1D．R1與R2消耗的電功率之比為1∶17．關(guān)于電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，以下說(shuō)法正確的是（

）A．根據(jù)可知，電阻越大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多B．根據(jù)可知，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電阻無(wú)關(guān)C．根據(jù)可知，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電阻無(wú)關(guān)D．根據(jù)可知，在電流一定時(shí)，電阻越大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多8．如圖所示的是四根高壓輸電線上的一個(gè)裝置，利用這個(gè)裝置將四根導(dǎo)線并聯(lián)起來(lái)，相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的_____，從而減小了導(dǎo)線的_____，以達(dá)到減少輸電線上電能損失的目的。9．家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處往往比別處更容易發(fā)熱，甚至引起大災(zāi)．這是為什么？答：電路中的電流處處______，導(dǎo)線相互連接處電阻比較______．根據(jù)______可知，在______和______一定時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的______成正比．所以，在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)．10．如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡標(biāo)有“3V3W”字樣，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，燈泡正常發(fā)光．再閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，此時(shí)干路電流為1.5A．求：(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流(2)通電lmin電阻R產(chǎn)生的熱量．參考答案：1．B2．D3．B4．A5．B6．B7．D8．

橫截面積

電阻9．

相等

大

電流

時(shí)間

電阻10．1A；90J6課后反思本節(jié)課應(yīng)該抓住了電功和電熱兩個(gè)基本概念，教材從實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)角度研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系，這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問(wèn)題的方法，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生能更好地體會(huì)的些科學(xué)研究的方法，避免了一開(kāi)始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對(duì)純電阻電路的理解的困難，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識(shí).根據(jù)學(xué)生實(shí)際和課程標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)學(xué)生的觀察和生活經(jīng)驗(yàn)，提出問(wèn)題，進(jìn)行分