2017-2018學(xué)年滬科版九年級物理（全一冊）第16章（導(dǎo)）學(xué)案：16.4 科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)

教案：20172018學(xué)年滬科版九年級物理（全一冊）第16章（導(dǎo)）學(xué)案：16.4科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)一、教學(xué)內(nèi)容（1）教材章節(jié)：滬科版九年級物理（全一冊）第16章（導(dǎo)）學(xué)案：16.4科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)。（2）詳細(xì)內(nèi)容：通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)，理解電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間的關(guān)系。學(xué)習(xí)電熱的計(jì)算方法，以及如何利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行生活應(yīng)用。二、教學(xué)目標(biāo)（1）了解電流的熱效應(yīng)，掌握電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的計(jì)算方法。（2）學(xué)會利用控制變量法分析電流、電阻、通電時間與電熱之間的關(guān)系。（3）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，提高觀察、分析問題的能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)（1）難點(diǎn)：電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生的原因，以及電流、電阻、通電時間與電熱之間的關(guān)系。（2）重點(diǎn)：電流的熱效應(yīng)在生活中應(yīng)用，如何利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行節(jié)能環(huán)保。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備（1）教具：多媒體設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材（電流表、電壓表、電阻、燈泡、導(dǎo)線等）。（2）學(xué)具：實(shí)驗(yàn)報告冊、筆記本、筆。五、教學(xué)過程1.實(shí)踐情景引入：（1）提問：生活中我們常見的電熱現(xiàn)象有哪些？（2）舉例：電熱水器、電飯煲、電熨斗等。2.知識點(diǎn)講解：（1）電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時，會產(chǎn)生熱量。（2）電熱的計(jì)算方法：Q=I2Rt，其中Q為電熱，I為電流，R為電阻，t為通電時間。3.實(shí)驗(yàn)探究：（1）分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自行操作電流表、電壓表、電阻等器材，觀察電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。（2）引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法，分析電流、電阻、通電時間與電熱之間的關(guān)系。4.例題講解：（1）舉例說明電流的熱效應(yīng)在生活中應(yīng)用，如電熱水器、電飯煲等。（2）分析電熱對生活中的節(jié)能環(huán)保具有重要意義。5.隨堂練習(xí)：（1）計(jì)算給定電流、電阻、通電時間下產(chǎn)生的電熱。（2）分析如何利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行節(jié)能環(huán)保。六、板書設(shè)計(jì)16.4科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時，會產(chǎn)生熱量。電熱的計(jì)算方法：Q=I2Rt電流、電阻、通電時間與電熱之間的關(guān)系：運(yùn)用控制變量法進(jìn)行分析。電流的熱效應(yīng)應(yīng)用：電熱水器、電飯煲等。節(jié)能環(huán)保：利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行節(jié)能環(huán)保。七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.計(jì)算題：給定電流、電阻、通電時間，計(jì)算產(chǎn)生的電熱。2.應(yīng)用題：分析生活中如何利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行節(jié)能環(huán)保。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課學(xué)生掌握了電流的熱效應(yīng)的基本原理，能夠運(yùn)用控制變量法分析電流、電阻、通電時間與電熱之間的關(guān)系。但在實(shí)際應(yīng)用中，如何充分利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行節(jié)能環(huán)保，仍需進(jìn)一步教學(xué)和實(shí)踐。2.拓展延伸：電流的熱效應(yīng)在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用，如半導(dǎo)體器件、磁懸浮列車等。探討電流的熱效應(yīng)在未來科技發(fā)展中的重要作用。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生的原因及其在生活中應(yīng)用一、電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生的原因1.電子與原子碰撞：當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體內(nèi)部的電子會在電場力的作用下，不斷地與導(dǎo)體原子碰撞。這些碰撞會使電子的能量轉(zhuǎn)化為原子的動能，導(dǎo)致導(dǎo)體內(nèi)部溫度升高。2.電阻損耗：根據(jù)歐姆定律，電流通過導(dǎo)體時會產(chǎn)生電阻，電阻會使電能轉(zhuǎn)化為熱能。電流越大、電阻越大，轉(zhuǎn)化為熱能的能量就越多，產(chǎn)生的熱量也就越大。3.焦耳定律：焦耳定律定量描述了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間之間的關(guān)系。根據(jù)焦耳定律，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的平方、電阻R和通電時間t的乘積，即Q=I2Rt。二、電流的熱效應(yīng)在生活中應(yīng)用1.家用電器：電熱水器、電飯煲、電熨斗等家用電器都是利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行工作的。以電熱水器為例，電流通過加熱元件（通常是電阻絲），產(chǎn)生熱量，將水加熱至設(shè)定溫度。2.工業(yè)設(shè)備：工業(yè)生產(chǎn)中，許多設(shè)備都需要利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行工作，例如電爐、電加熱器等。這些設(shè)備通過電流的熱效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為熱能，以滿足生產(chǎn)過程中的加熱需求。3.交通設(shè)施：磁懸浮列車就是利用電流的熱效應(yīng)來工作的。電流通過線圈產(chǎn)生磁場，磁場與列車上的磁鐵相互作用，使列車懸浮在軌道上，減小了摩擦力，提高了運(yùn)行速度。4.半導(dǎo)體器件：半導(dǎo)體器件中的晶體管、二極管等元件，在通電時也會產(chǎn)生熱量，這是由于電流的熱效應(yīng)造成的。因此，在設(shè)計(jì)和使用半導(dǎo)體器件時，需要考慮到散熱問題，以保證器件的正常工作。5.太陽能電池：太陽能電池在轉(zhuǎn)換太陽能為電能的過程中，也會產(chǎn)生一定的熱量。盡管這部分熱量不能直接用于工作，但仍然需要考慮其對電池性能和壽命的影響。電流的熱效應(yīng)在現(xiàn)代社會中起著重要作用。在教學(xué)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生的原因，以及在生活中應(yīng)用，從而提高學(xué)生對物理知識的理解和應(yīng)用能力。同時，也要注意引導(dǎo)學(xué)生從節(jié)能環(huán)保的角度，充分利用電流的熱效應(yīng)，為我國可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門一、語言語調(diào)在講解電流的熱效應(yīng)時，教師應(yīng)使用簡潔明了的語言，避免使用復(fù)雜的詞匯和概念。在講解過程中，語調(diào)應(yīng)保持平穩(wěn)，以便學(xué)生能夠更好地理解和吸收知識。對于一些關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，可以適當(dāng)提高語調(diào)，以引起學(xué)生的注意。二、時間分配1.實(shí)踐情景引入：5分鐘2.知識點(diǎn)講解：10分鐘3.實(shí)驗(yàn)探究：15分鐘4.例題講解：10分鐘5.隨堂練習(xí)：10分鐘6.板書設(shè)計(jì)：5分鐘7.作業(yè)設(shè)計(jì)：5分鐘三、課堂提問1.開放式提問：引導(dǎo)學(xué)生思考和探討電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生的原因及其在生活中應(yīng)用。2.封閉式提問：用于檢查學(xué)生對電流的熱效應(yīng)計(jì)算方法、電流、電阻、通電時間與電熱之間關(guān)系的理解。3.舉例提問：讓學(xué)生舉例說明電流的熱效應(yīng)在生活中的應(yīng)用，以檢驗(yàn)學(xué)生對知識點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用能力。四、情景導(dǎo)入在課程開始時，教師可以先給學(xué)生講述一個與電流的熱效應(yīng)相關(guān)的實(shí)際例子，如電熱水器的工作原理，以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。然后，逐步引入電流的熱效應(yīng)的概念和原理，使學(xué)生能夠更好地理解和接受知識。五、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，教師應(yīng)詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟、操作方法和注意事項(xiàng)，確保學(xué)生能夠安全、準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)。同時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法分析電流、電阻、通電時間與電熱之間的關(guān)系，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。六、板書設(shè)計(jì)在板書設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)將電流的熱效應(yīng)的公式