资源简介

18.4焦耳定律 教案
一、教学目标
1.物理观念
①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；
②体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。
2.科学思维
通过探究过程，进一步体会科学探究方法。
3.科学探究
培养学生的观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
4.科学态度与责任
在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
二、教学重难点
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。
三、教学分析
焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容，是本章的重点，是初中物理学习的重要任务之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成，研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中，做好实验及分析实验现象是关键。同时，考虑到教学过程中实验时的不确定因素导致难于掌控时间和教学内容太多，我把本节内容教学设计为2课时，第1课时内容：电流的热效应和焦耳定律。本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。。
四、教学过程
引入：用多媒体出示电炉、电熨斗、电饭锅、电取暖桌的图片
老师提问：他们工作过程中，都把什么能转化成什么能
学生回答：电能转化为内能
老师说明：
电流的热效应：电流通过导体时，电能转化成内能的现象。
老师提问：
1、家中取暖桌、电饭锅等调到不同档位时，两端的电压相同吗？相同时间内产生的热量相同吗？原因可能是什么？
2、电炉丝工作过程中，电炉丝与导线中的电流大小相同吗？为什么灯丝热得发光，而导线几乎不发热？
学生讨论后回答：
1、不同档位时，用电器两端的电压相同，产生的热量不同，原因可能是电流、电阻、电功率等不同。
2、电炉丝与导线中电流相同，产生热量不同的原因可能是电阻不同。
老师提问：同学们能不能根据以上两种现象提出一个具有探究性的问题？
学生讨论后回答：影响电热多少的因素有哪些；电热的多少与电阻、电流、通电时间有什么关系……
活动2【讲授】进行新课：
一、探究：影响电热大小的因素
学生猜想：电阻、电流、通电时间
学生讨论交流设计实验方案
备用器材：电源、开关、阻值不同的定值电阻、滑动变阻器、焦耳定律演示器、电流表 （学生根据设计方案自选器材）
1、探究电流和通电时间相同时，电热与电阻的关系
学生设计实验方案后展示实验方案
老师提问：为什么两个电阻要串联？如何比较电热的多少？
学生回答：将两个电阻串联是为了控制电流和通电时间相同。比较电热的多少，可将两个电阻分别装在两个相同的密闭容器内，每个容器各连一个U形管，两U形管中装等高的水，比较两U形管中液面的高度差即可比较出电热的多少
学生回答：也可将两电热丝浸没在等量煤油（或水）中，在煤油（或水）中插入温度计，观察温度计示数的变化也可比较出电热的多少。
2、探究电阻和通电时间相同时，电热与电流的关系
学生设计实验方案
学生根据实验方案自选器材进行实验
各组学生分别展示自组实验数据及结论
老师归纳结论：
1、电流和通电时间相同时，电阻越大的产生的热量越多
2、电阻和通电时间相同时，电流越大的产生的热量越多。
实验只能告诉我们电热与电流、电阻、通电时间之间定性的关系，而英国物理学家焦耳用了40年时间，做了400多次实验得到了电热与电流、电阻、通电时间之间的定量关系，那就是焦耳定律。
二、焦耳定律 （用多媒体出示）
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，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比
公式：Q = I2Rt
单位：J
例题1：一根60欧姆的电阻丝接在36V的电源两端，在5分钟内共产生多少热量？
练习：
1、600W的电熨斗，正常工作20min产生多少的热量
2、甲乙两根电阻丝电阻之比3:2，通过的电流之比2:3，相同时间内产生的热量之比（）
三、电热的利用和防止
多媒体出示生活中利用电热的事例及防止电热产生危害的措施。
活动3【活动】四、交流与思考：
焦耳定律中有这样一句话：“电流通过导体产生的热量……跟导体的电阻成正比……”小红同学想：如果要电炉在一定时间里放出更多的热量，应当增大电阻丝的电阻，她的想法对吗？为什么？
电风扇通电会发热，这些热量是人们希望得到的吗？电风扇的能量转化形式这样？能否想点办法减少电风扇的能量散失？
学生讨论后回答
老师归纳：1、电热与电阻成正比是在电流和通电时间不变的条件下，而对于电炉是两端电压不变，电阻增大的同时，电流会减小，所以此时电热不与电阻成正比。

展开更多......

收起↑