九年級(jí)物理上冊(cè)《18.4 焦耳定律》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版

1、18.4焦耳定律課題焦耳定律學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1 .知道電流的熱效應(yīng)2 .了解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用。進(jìn)程方法：知道科學(xué)研究中常用的等價(jià)替代法和控制變量法在本節(jié)的實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。感情目標(biāo)：通過朱爾一生的介紹，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、克服困難的決心和自信。學(xué)習(xí)重點(diǎn)電流的熱效應(yīng)和電阻的大小的關(guān)系學(xué)習(xí)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)方法示范法、觀察法、討論法。教具和媒體電流的熱效應(yīng)演示機(jī)1臺(tái)，220V電源，火柴，電阻線，發(fā)泡塑料塊等和多媒體。一、創(chuàng)設(shè)形勢(shì)，引進(jìn)新課程老師給學(xué)生看了幾張電器的照片，讓學(xué)生觀察。提出問題：比較它們的不同嗎？燈亮了一會(huì)兒后，用手碰到燈，會(huì)有什么感覺？ 為什么？使用電風(fēng)扇一段時(shí)間后，用手

2、觸摸馬達(dá)部分會(huì)有什么感覺？ 為什么？電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量時(shí)，為什么會(huì)發(fā)熱？ 影響發(fā)熱的主要因素是什么？發(fā)熱時(shí)有什么規(guī)律？二、進(jìn)入新課程，科學(xué)探索(1)電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)換為熱，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。(2)探討電流產(chǎn)生的熱量與什么樣的主要原因有關(guān)【預(yù)想】1 .電壓越大，電爐產(chǎn)生的熱量越多，可能與電壓有關(guān)2 .雖然電爐的電線發(fā)熱了，但是因?yàn)檫B接電爐的電線的銅線不熱，可能和電阻有關(guān)系。3 .可能與電流有關(guān)。 因?yàn)榻?jīng)常聽說電流大容易引起火災(zāi)。電流、電壓和電阻三個(gè)量之間存在關(guān)系，弄清兩個(gè)量可以確定另一個(gè)量，所以研究電流、電阻和導(dǎo)體發(fā)熱量的關(guān)系即可。學(xué)生觀察學(xué)生回答學(xué)生試著回答學(xué)生

3、回答師生討論請(qǐng)注意大多數(shù)電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的特征引出電和熱足以作出學(xué)生的預(yù)料【設(shè)定修正實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)采用控制變量的方法1 .如何控制電流定時(shí)的電阻變化？2 .如何控制電阻一定時(shí)的電流變化？3 .如何比較電流產(chǎn)生的熱量？ (轉(zhuǎn)換的思想)方案第一次實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)電阻放入燈油中或密閉的空氣箱中，用它們產(chǎn)生的熱量加熱燈油或空氣。 為了使電流相等，將兩電阻線串聯(lián)連接，使甲瓶的電阻比乙瓶大，觀察兩瓶的燈油和空氣的膨脹情況，如圖1所示。第二次實(shí)驗(yàn)：試圖使電阻相同，電流不同，兩個(gè)相等的電阻可以并聯(lián)另一個(gè)等效的電阻線，如圖2所示，干路和分路的電流不相等?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1 .被加熱的物質(zhì)是燈油。介紹教科書上的實(shí)驗(yàn)。2 .被加熱

4、的物質(zhì)是空氣。老師用電熱效應(yīng)示范機(jī)一臺(tái)一臺(tái)地進(jìn)行示范，學(xué)生進(jìn)行觀察。3.視頻播放：用凡士林將火柴粘在串聯(lián)的電阻線上，接通電源后，一會(huì)兒，電阻大的火柴會(huì)先掉落。4 .用兩個(gè)不同材料的電阻線和一根長竹片制成的弓型電鋸，串聯(lián)連接電壓為46 V的蓄電池組，切斷泡沫塑料。 電阻線的細(xì)部分感覺切斷快，粗部分感覺切斷慢?！痉治稣撟C】1 .通電電流在一定的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生熱的功率就越大，通過正確的實(shí)驗(yàn)可知，電流產(chǎn)生熱的功率與電阻成正比。2 .電阻在一定條件下，電流越大，電流發(fā)熱的功率也越大，大量精確實(shí)驗(yàn)表明，電流發(fā)熱的功率與電流的平方成正比?！窘Y(jié)論】上述關(guān)系式用公式表示： P=I2R。(3)理論上該

5、式的推導(dǎo)從P=UI和歐姆定律的變形U=IR綜合得到P=I2R。(4)焦耳定律英國物理學(xué)家模塊通過大量實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，1840年電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。 這與我們剛才得到的發(fā)熱功率和電流、電阻的關(guān)系一致，所以人們?yōu)榱擞涀∷堰@個(gè)法則稱為焦耳法則。 其公式是Q=I2Rt。式中的電流I的單位為安培(a )，電阻r的單位為歐姆()，通過時(shí)間t的單位為秒(s )，熱量q的單位為焦耳(j )。介紹焦耳的一生，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛科學(xué)的教育，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。(5)電熱的利用和防止1 .任何電器都能產(chǎn)生電熱。 電氣設(shè)備都是由一定電阻值的導(dǎo)體構(gòu)成的，因?yàn)閷?dǎo)體中多

6、少有些電阻，所以這些電阻中流過電流后就會(huì)發(fā)熱。2 .電熱的利用所有被加熱的裝置都是利用電熱的。 請(qǐng)大家舉個(gè)親生子說明一下。3 .電熱的防止不是把電能轉(zhuǎn)換成熱能，而是機(jī)械能、化學(xué)等想要轉(zhuǎn)換成裝置的電器需要防止電能的產(chǎn)生。例如，電視機(jī)的散熱窗、馬達(dá)的散熱風(fēng)扇等。三、思考和練習(xí)(略)學(xué)生回答師生討論得到的老師表演學(xué)生回答師生總結(jié)師生推導(dǎo)師生討論得到的師生討論學(xué)生的例子控制變量的思想必須出現(xiàn)畫出其本質(zhì)的電路圖，使學(xué)生更清楚地理解提供的這些實(shí)驗(yàn)可以作為參考，如果不能的話，可以介紹給學(xué)生。 學(xué)生會(huì)很有啟發(fā)性式子表示簡約性焦耳定律應(yīng)該在這里給學(xué)生看培養(yǎng)學(xué)生以辯證視角看問題的意識(shí)小紐結(jié)在本節(jié)中，學(xué)習(xí)了電熱的產(chǎn)生原因、影響電熱產(chǎn)生量的主要原因、電熱的利用和防止等知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)的設(shè)定修正時(shí)我們必須有控制變量的思想，在說明某物理量和別的物理量的關(guān)系時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)那個(gè)條件，在什么樣的量不變的情況下有這樣的關(guān)系，使自己的記述更加嚴(yán)格。焦耳定律的內(nèi)容與這一節(jié)的知識(shí)相近，我們稍微轉(zhuǎn)換一下就可以得到焦耳定律的內(nèi)容。 但是，本質(zhì)上電流所產(chǎn)生的熱與電阻的關(guān)系，具有更容易記住、正確理解的特征，但沒有萩名物理學(xué)所賦予的光圈。作業(yè)手動(dòng)腦學(xué)物理：、。教學(xué)習(xí)流動(dòng)程木板書安裝修正器第四節(jié)：焦耳定律一、