《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第四節(jié)焦耳定律【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1、知道電流熱效應(yīng)的現(xiàn)象及能量的轉(zhuǎn)化。2、通過探究影響電流熱效應(yīng)的因素，理解焦耳定律的內(nèi)容，能夠利用焦耳定律公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。3、會利用焦耳定律解釋一些生活中簡單現(xiàn)象。4、舉例說出生活中利用電熱的實(shí)例，了解電熱的危害和防止方法。過程與方法通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究的能力和理論分析的能力，體會運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過學(xué)習(xí)能夠把所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際生活中去， 樹立學(xué)好科學(xué)文化知識為社會服務(wù)的觀念?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：焦耳定律、電流熱效應(yīng)的應(yīng)用、電熱的計(jì)算難點(diǎn)： 電熱大小的影響因素的猜想和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】或【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】無多

2、媒體課件、電阻絲（ 1 個 10 歐、 3 個 5 歐的電阻絲）、密封容器（ 2 個）、U 形管（裝有顏色的液體）、橡膠管、燒瓶（ 1 個）、煤油、溫度計(jì)（ 1 個）、學(xué)生電源（12V）、開關(guān)、秒表、導(dǎo)線（若干）【教學(xué)過程】主要教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖一、創(chuàng)設(shè)情【情景創(chuàng)設(shè)】：景、導(dǎo)入新課觀看并思考2008 百年一遇的雪災(zāi)席卷整個南方，電線上結(jié)了厚厚的冰，竿倒線斷，給人們的生活帶來了很多不二、進(jìn)行新課便，造成經(jīng)濟(jì)損失 2000 億。科技人員攻關(guān)研究出“直流融冰” 新技術(shù)，對冰熔化，避免了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。你知道這種新技術(shù)的基本物理原理嗎？利用中國重大事件為背景，激發(fā)學(xué)習(xí)【板書課題】

3、：我們今天就來學(xué)習(xí)第十八章第四節(jié)興趣。焦耳定律 電熱水器、電熨斗、【引入】：像電暖氣等生活中很多用電器，通電以熱得快、電飯鍋等后會產(chǎn)生熱量。你還知道哪些電加熱的設(shè)備嗎？等【小結(jié)】：電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能， 這種現(xiàn)象叫做 電流的熱效應(yīng) ?！举|(zhì)疑】：“小太陽” 電暖氣和電爐都是由電爐絲發(fā)猜想：熱，電爐絲 A 和導(dǎo)線 B 相連，通過它們的電流相同。1、與電流的大小為什么電爐絲熱的發(fā)紅， 而導(dǎo)線卻幾乎不熱呢？換2、與電阻的大小句話說，電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟哪些因3、與通電時(shí)間的長素有關(guān)？請同學(xué)們作出合理猜想。短4、 （注：學(xué)生猜想因素有哪些， 不一定能想到， 老師實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備適

4、時(shí)給以提示。）小組討論【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】： 電流產(chǎn)生熱量有多有少， 你能從提1、電阻絲加熱密封供的器材中，比較出熱量的多少嗎？電阻絲、密封容器中的空氣，推容器（帶有小孔）、U形管（裝有顏色的液體） 、橡動 U形管中液體，膠管、燒瓶、煤油、溫度計(jì)形成液面差【播放課件 &點(diǎn)撥】：轉(zhuǎn)換法反映產(chǎn)生熱量的多少2、電阻絲加熱煤油，用溫度計(jì)測量煤油的溫度方案一方案二（說明 : 若學(xué)生想不到，老師可展示課件。）方案一： 電阻絲加熱密封容器中的空氣， U 形管液面差、多中液面形成；液面差越大，產(chǎn)生的熱量越。方案二：燒瓶內(nèi)裝有煤油， 電阻絲產(chǎn)生熱量會使溫溫度計(jì)、多度升高，用測量溫度；溫度越高，產(chǎn)生熱量的越。方案

5、一快；【小結(jié)】：實(shí)驗(yàn)中，將不易觀察到的現(xiàn)象通過其它方案二煤油的比熱直觀形象顯示出來， 我們稱之為轉(zhuǎn)換法。 以上兩種容比空氣的大，需方案中，加熱空氣快？還是加熱煤油速度快？要吸收更多的熱量【過渡】：所以我們就選用第一種方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才會升高，所以慢發(fā)揮學(xué)生的主觀能探究實(shí)驗(yàn)探究。動性，培養(yǎng)學(xué)生的1、探究產(chǎn)實(shí)驗(yàn)一：探究產(chǎn)生熱量 Q與電阻 R的關(guān)系創(chuàng)造思維。生熱量 Q與【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】：1、通過我們的猜想電流產(chǎn)生的熱量小組討論電阻 R的關(guān)可能與多個因素有關(guān)，應(yīng)該采用什么探究方法？1、控制變量法系2、當(dāng)探究產(chǎn)生熱量 Q與電阻 R 的關(guān)系時(shí)，如何控2、應(yīng)讓電流、通電制變量呢？一個10 歐、兩個 5 歐的電阻絲

6、，我們時(shí)間一樣，改變電怎么選？阻的大小；選一個3、如何才能更好地讓通過兩個電阻的電流、通電5 歐和一個 10 歐的時(shí)間一樣？3、將兩個電阻串聯(lián)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1、10 歐的液面差大2、電阻大的產(chǎn)生熱量多【引導(dǎo)】：哪個電阻的液面差明顯？說明了哪個電3、當(dāng)通過導(dǎo)體的電通過一個完整的實(shí)阻產(chǎn)生的熱量多？ 可以得到什么結(jié)論？流和通電時(shí)間相同驗(yàn)探究，讓學(xué)生掌實(shí)驗(yàn)二：探究產(chǎn)生熱量 Q與電流 I 的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的電阻越握其過程。【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】：1、當(dāng)探究產(chǎn)生熱量 Q與電流 I 的大，電流產(chǎn)生的熱2、探究產(chǎn)關(guān)系時(shí)，如何控制變量呢？量越多。生熱量 Q與2、一個 10 歐、兩個 5 歐的電阻絲， 我們怎么選

7、？電流I的關(guān)3、兩個容器中密封同樣的電阻，在另一個容器的小組交流、討論通過電路圖便于學(xué)系外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)， 因此1、讓電阻、通電時(shí)生更好理解通過兩通過兩容器中的電阻的電流就不同。間一樣、改變通過密封容器內(nèi)電阻絲【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】：電流的大小的電流為何不等。2、選兩個 5 歐的電阻絲【引導(dǎo)】：哪邊液面差明顯？是電流大的還是電流觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象小的產(chǎn)生的熱量多？可以得到什么結(jié)論？1、左邊液面差明顯3、探究產(chǎn)實(shí)驗(yàn)三：探究產(chǎn)生熱量 Q與通電時(shí)間 t 的關(guān)系2、電流大的產(chǎn)生熱生熱量 Q與【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】：當(dāng)探究產(chǎn)生熱量 Q與通電時(shí)間 t 的量多通電時(shí)間 t關(guān)系時(shí)，應(yīng)該怎么做呢？我們可以第一次通電

8、 5s， 3、當(dāng)導(dǎo)體的電阻和的關(guān)系第二次通電 10s.通電時(shí)間相同時(shí)，【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】：通過導(dǎo)體的電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。學(xué)生回答讓電阻、電流一樣、改變通電時(shí)間的長短觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【引導(dǎo)】：哪次通電形成的液面差明顯？可見產(chǎn)生1、第二次液面差大的熱量多少與通電時(shí)間有什么關(guān)系？2、通電時(shí)間越長，【師生共同總結(jié)】：當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)， 電流越大、產(chǎn)生的熱量越多焦耳定律電阻越大、通電時(shí)間越長，產(chǎn)生的熱量越多。3、當(dāng)通過導(dǎo)體的電【自學(xué)指導(dǎo)】：英國物理學(xué)家焦耳首先對此作出了流和導(dǎo)體的電阻大卓越的探究，請大家閱讀課本100 頁第二部分以及小相同時(shí)，通電時(shí)圖 18.4-4 焦耳簡介，回答以下問題：間越長，電流產(chǎn)

9、生1、焦耳定律的內(nèi)容是什么？的熱量越多。2、公式如何表示？學(xué)生自主學(xué)習(xí)、回3、每個物理量的單位分別是什么？答問題1、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，【板書】跟通電時(shí)間成正焦耳定律內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的比，這個規(guī)律叫焦平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比， 跟通電時(shí)間成耳定律。正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。2、Q=I2Rt公式： Q = I 2R t3、Q焦耳（ J）I 安培（ A）R歐姆（ ? ）t 秒（ s）【例題】 一根 60 的電阻絲接在36V 的電源上，在 5min 內(nèi)共產(chǎn)生多少J 熱量？【學(xué)生示范】 解：通過電阻絲的電流為：U36VI0.6AR60通

10、過例題讓學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范解題過程和良好的書寫習(xí)慣。電流產(chǎn)生的熱量為：Q= I 2Rt =(0.6A)2× 60? × 5×60s =6480J學(xué)生練習(xí)【指導(dǎo)】 理清學(xué)生的解題思路，規(guī)范解題過程產(chǎn)生 60J 的熱量【針對練習(xí)】 某導(dǎo)體的阻值為 4 ，通過 0.5 A的電流時(shí)，則1 min 產(chǎn)生多少熱量？學(xué)生討論、交流讓學(xué)生從生活中走【學(xué)以致用】1 、導(dǎo)線的電阻很進(jìn)物理，探索物理1、我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，你能回答當(dāng)電爐絲A 和小，而電爐絲的電知識的奧秘，再從導(dǎo)線 B 通過的電流相同，為什么電爐絲熱的發(fā)紅，阻很大，由焦耳定知識的殿堂中回歸產(chǎn)生熱量 Q而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？律 Q

11、=I2Rt 可知， 生活。與消耗電在相同時(shí)間內(nèi)電流2、你知道“直流融冰”新技術(shù)，即在輸電線路中能 W的關(guān)系越大、熱量越多，輸入 3000A左右的大電流，對冰熔化的物理原理嗎？因此電爐熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不熱。2、當(dāng)電阻、通電時(shí)【設(shè)疑】 電視機(jī)、電動機(jī)、電暖氣都標(biāo)有“220V，間一定時(shí)，電流越讓學(xué)生進(jìn)一步理解大產(chǎn)生的熱量越多200W”，把它們并聯(lián)在 220V的電壓下，則相同時(shí)間電流產(chǎn)生的熱量 Q學(xué)生討論、交流內(nèi)產(chǎn)生熱量 Q最多是？為什么？的計(jì)算，認(rèn)識得到由 W=Pt可知，消耗【點(diǎn)撥】（ 1）電流通過導(dǎo)體時(shí)， 如果電能全部轉(zhuǎn)化提升，能夠靈活運(yùn)的電能一樣多；為熱，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能量， 那么，

12、電用公式。電視機(jī)： W=Q+光能流產(chǎn)生的熱量 Q 和消耗的電能 W的關(guān)系是Q=W, 這樣的電路稱為 純電阻電路 。例如電爐， 電飯鍋，電電動機(jī)： W=Q+機(jī)械熱水器，電烤箱，電熱水壺等用電器， 計(jì)算熱量還能可用Q= = =。電暖氣： W=Q所以，電暖氣產(chǎn)生（2）像電動機(jī)、電視機(jī)消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能還轉(zhuǎn)化為其它形式的能， 這樣的電路稱為非純電阻 的熱量多電路，Q W 。所以計(jì)算非純電阻電路產(chǎn)生的熱量只能用公式 Q=I2Rt ?！咀詫W(xué)指導(dǎo)】：閱讀教材 P101“電熱的利用和防止”討論回答下列問題：（1）、電熱對我們是有利還是有害的？（2）、生活中我們是如何利用電熱的？（3）、有時(shí)電熱會給我們造成

13、什么危害？我們又是如何防止的呢？學(xué)生自主學(xué)習(xí)回答問題【展示課件】1、既有利又有害電熱的利電熱器的優(yōu)點(diǎn) : 清潔衛(wèi)生，無污染，效率高，便2、電熨斗、電飯鍋、從課堂走向生活 ,用和防止于調(diào)節(jié)溫度。電熱水器等讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中3、燒壞用電器；電熱的利與弊 , 便燙傷4、（ 1）電視機(jī)的后蓋有很多孔，就是為了通風(fēng)散熱，使用時(shí)一定要把防塵布罩拿開。（ 2）電腦里安裝了微型風(fēng)扇，把熱吹走電熱的危害： 電熱過多，損壞物品（ 3）不要長時(shí)間使用觀看課件于學(xué)生理解和應(yīng)用“生活是最深刻的實(shí)驗(yàn)”，滲透安全用電教育，體現(xiàn)新課標(biāo)的“情感、態(tài)度、價(jià)值觀”。增強(qiáng)安全意識電熨斗忘記關(guān)電源在高溫下，長時(shí)間使用電腦防止措施： 設(shè)法

14、散熱了解方法（ 1）加散熱窗（2）加風(fēng)扇課堂小結(jié)教師播放視頻資料，并總結(jié)本節(jié)內(nèi)容學(xué)生梳理知識、學(xué)生思考、小結(jié)，聯(lián)系本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)想，并提出新的問題課堂拓展布置作業(yè)讓學(xué)生說一說通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)， 還發(fā)現(xiàn)了哪些值得探究的問題。動手動腦學(xué)物理學(xué)生思考課后完成板書設(shè)計(jì)一、電流的熱效應(yīng)：三、焦耳定律1、內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。2、公式： Q=I2Rt3、與消耗電能的關(guān)系：Q= W（純電阻電路）四、電熱的利用和防止電熱器的優(yōu)點(diǎn) :清潔衛(wèi)生，效率高，方便調(diào)溫。防止措施：設(shè)法散熱（1）加散熱窗（2）加風(fēng)扇教學(xué)反思 :教案的“亮點(diǎn)”1、本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容探究電熱跟哪些因素有關(guān)的全過程，從猜想到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)到得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，都是在老師的引領(lǐng)下學(xué)生經(jīng)過認(rèn)真的思考和討論而完成的。尤其是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，教師充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造能力，設(shè)計(jì)出了多種實(shí)驗(yàn)方案，并對每一種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評估，使學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力得到了鍛煉，較好的滲透了物理思想。在整個教學(xué)過程中，不僅使學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識，而且提高了他們分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、歸納總結(jié)、辯證分析的能力，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。2、整堂課堅(jiān)持以學(xué)生為主體、 教師為主導(dǎo)教學(xué)思想，堅(jiān)持“先學(xué)后教”、 “以學(xué)定教”、“以教促學(xué)”教