资源简介

沪粤版（2013教材）初中九上15.4探究焦耳定律教案
【教学目标】
知识与技能
1．能通过实例，认识电流的热效应。
2．能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。
3．会用焦耳定律进行计算。
4．会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。
过程与方法
通过学生探究实验，进一步学习控制变量法与转换法，在实验中提高学生归纳并得出结论的能力。
情感态度与价值观
会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。
【教学重点】
通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。
【教学难点】
对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
【教学过程】
教学环节 教师活动 预设学生行为 设计意图
一、引入 出示图片：思考：这些电器在工作，主要是把电能转化成哪种形式的能？ 学生思考，回答：电流通过导体时电能转化成内能。 创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。
二、新授1、电流的热效应 像上面这些用电器，电流通过导体时能使导体的温度升高，电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。我们把利用电流热效应工作的用电器电热器。当这些用电器工作一段时间后，我们触摸它们的有关部位，会有什么感觉？除了热效应，还有电流的磁效应、化学效应等。出示图片，了解 学生回答：会发热学生观看，了解电流的磁效应、化学效应 通过讲解电流的几种效应，使学生认识感知电流存在的方式。
2、通电导体放出的热量与哪些因素有关： 一、提出问题 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？ 二、猜想与假设 提示：电热是电流通过电阻时产生的热量，电路中有电压不一定有电流，所以电压对电流通过电阻产生热量的多少没有影响。（排除电压这个物理量） 电流通过导体产生热量的多少与________________有关。 你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？ 三、设计实验1、电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何测量呢？2、实验方法：要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系、与电流的关系、与时间的关系，如何设计实验？ 3、探究需要什么器材？四、进行实验 同学们动手实验，探究通电导体放出的热量与电阻、电流和通电时间的关系，将实验数据填入表中：老师巡视，指导学生实验。五、分析论证，得出结论 分析实验数据，可以得到什么结论？ 学生结合生活实际进行猜想: 电流、电压、电阻、通电时间……学生举例证明猜想的合理性。学生讨论 学生回答：让电流产生的热量被液体吸收，通过观察液体高度的变化或观察温度计示数变化来测量。控制变量法：探究电热与电阻的关系：控制电流和通电时间相同——电阻串联；探究电热与电流的关系：控制电阻和通电时间相同——移动滑动变阻器观察R1或R2温度变化；探究电热与时间的关系：控制电阻和电流相同——滑动变阻器阻值不变，观察R1或R2温度变化温度计、停表、煤油、烧瓶、 5欧电阻和10欧电阻、电源、导线、开关、滑动变阻器、电流表学生动手实验，记录数据。分析数据，得出结论：通电导体产生的热量跟导体的电阻，导体中的电流以及通电时间有关，电阻越大、电流越大、通电时间越长，导体产生的热量越多。 由生活现象培养学生发现问题并提出问题的能力。 培养学生合理猜想，并分析猜想的合理性。学会排除不合理猜想。 培养学生利用转换的方法把不易观察的量转换为易观察的现象。 培养学生利用控制变量的方法来设计实验。 通过分析实验装置的合理性来培养学生的设计实验的能力。 会根据实验数据得出结论，利用控制变量的方法准确的描述出结论。
3、焦耳定律： 英国科学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。 如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为Q=I2Rt。介绍各量的单位。介绍科学家焦耳。理论推导：你能通过电功的公式推导出焦耳定律的公式吗？试着回答：电炉丝和导线通过电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，你知道为什么了吗 例题：某电热器接在220V电源上，其电阻是100Ω，则通电8min能产生多少热量？你能想出几种方法？投影学生解题过程，并纠正错误。练习：一电热水器电阻丝的阻值为48．4Ω，正常工作时的电流为4.55A，工作10min放出的热量为多少J ？ 学生了解焦耳定律的内容，记住公式。 了解焦耳在电热上的成就。 在纯电阻电路中，电流做功电能全转化为内能，则有：W=Q∵W=UIt，U=IR ，∴ Q=W=UIt=IRIt=I2Rt电炉丝的电阻比电线的大得多，产生的热量更多。学生快速说出已知和所求。 思考：书写解题过程。书写解题过程。 培养学生的人文精神、学习科学家的实事求是的精神。 前后联系，学会贯通。利用焦耳定律进行简单计算，培养学生利用公式解决实际问题的能力，进一步熟悉公式。 培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。
4、电流热效应的应用与控制： 展示常见一些用电器（电熨斗、电视机散热孔、取暖器、电饭锅、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳……），给这些用电器进行分类，哪些是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。 电热在实际中有利用也有防止的。我们要利用辩证的态度来对待电热。 分成两类 利用电热的有：电熨斗、取暖器、电饭锅等。 防止电热的有：电视机散热孔、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳等。 利用分类的方法来培养学生利用辩证的态度来看待问题。
三、小结 学生总结，师生补充
四、巩固练习 见导学案
五、作业布置 练习册
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