九年級物理下冊 17.3 探究電流熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系教案2 滬粵版

1、17.3探究電流熱效應(yīng)跟電阻關(guān)系教學(xué)設(shè)計教科書分析本教材從“兩個值得注意的現(xiàn)象”開始，要求學(xué)生討論電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電阻之間的關(guān)系。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過探究性實驗獲得電流引起的熱與電阻的定性關(guān)系，然后通過分析論證獲得電流與電阻的定量關(guān)系，從而推導(dǎo)出焦耳定律，回歸現(xiàn)實生活。教學(xué)目標(biāo)1.知識和技能目標(biāo)：了解電流的熱效應(yīng)，了解導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電阻之間的關(guān)系，了解電加熱器的加熱原理和控制。2.過程與方法目的：使學(xué)生掌握“提問猜想設(shè)計設(shè)計實驗實驗分析論證應(yīng)用”的探究環(huán)節(jié)。3.情感和態(tài)度渴求科學(xué)知識，愿意探索日常生活中的自然現(xiàn)象和物理原理，愿意創(chuàng)造、觀察和實驗。教學(xué)重點和難點引導(dǎo)學(xué)生從探索中發(fā)現(xiàn)，并

2、在發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進一步得出電流產(chǎn)生的熱量與R的關(guān)系，從而培養(yǎng)學(xué)生的初步探究能力。教學(xué)理念手工制作(課前)有趣的介紹猜想假設(shè)設(shè)計實驗實驗分析和演示評價和應(yīng)用。教具學(xué)習(xí)工具：2個學(xué)生電源(輸出電流大于2A)、2個廣口瓶、2個量筒、2個開關(guān)、2個煤油、2根5和10電阻絲、2根電爐絲、吹塑板、溫度計等。分組分發(fā)。教具：除了和學(xué)習(xí)工具一樣，你還需要吹風(fēng)機、電爐和投影儀。課前準(zhǔn)備學(xué)生們被要求在課前制作自己的電鋸，并切割泡沫和其他物品來制作五角星、花瓣、面具等。以提高學(xué)生對本節(jié)所學(xué)知識的興趣，并給出制作指南。教學(xué)過程1、激發(fā)興趣導(dǎo)入請幾個學(xué)生在講臺上展示他們的電鋸和作品，讓每個人評判他們的作品，并請一個學(xué)生現(xiàn)

3、場展示他們的作品(說明：學(xué)生們將競相展示，以提高他們的學(xué)習(xí)興趣)。你有沒有想過為什么我們稱它為電鋸，為什么它能切割東西(健康：電會發(fā)熱)？引入：當(dāng)導(dǎo)體通電時，它會發(fā)熱。這種現(xiàn)象被稱為電流熱效應(yīng)(板書：電流熱效應(yīng))。接下來，我們要求學(xué)生用自制的電鋸將桌子上的吹塑板切開，看看誰先切割相同的吹塑板(注意：由于學(xué)生自制電鋸的長度、厚度和當(dāng)前尺寸不同，切割時間不一定相同)。誰快誰慢？切同樣的東西，快和慢，是什么意思？(健康：一些電熱絲產(chǎn)生更多熱量，而另一些產(chǎn)生更少熱量)產(chǎn)生了多少熱量？你想讓你的電鋸切割得更快嗎？讓我們探索電流產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān)。2、猜測設(shè)計看看你手中的電鋸，什么因素與電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生

4、的熱量有關(guān)？(注意：學(xué)生猜測它可能與電阻、電壓和電流有關(guān)。應(yīng)該鼓勵學(xué)生以不同的方式思考。不要馬上問學(xué)生課本的內(nèi)容)。為了肯定學(xué)生的猜想，我們在這節(jié)課只討論電流產(chǎn)生的熱量和電阻之間的關(guān)系；指導(dǎo)學(xué)生閱讀第23頁的圖16-3，討論電流產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān)(學(xué)生認(rèn)為大電阻產(chǎn)生更多熱量，而一些大電阻產(chǎn)生更少熱量)。如何證明？(實驗)請拿出你們學(xué)校的工具，咨詢設(shè)備，討論和合作，討論發(fā)熱和電阻的關(guān)系。每個小組設(shè)計并報告實驗方案，并與平臺上的物理投影進行交流，以確定實驗方案。當(dāng)我們想研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電流之間的關(guān)系時，我們必須保持什么不變(電壓和電流時間相同)？當(dāng)研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱和電壓之間的關(guān)系時，什么應(yīng)該

5、保持不變？(電流和通電時間相同)你怎么知道導(dǎo)體產(chǎn)生了多少熱量？(健康：被煤油吸收，然后插入溫度計)為什么要放同等質(zhì)量的煤油并保持這種狀態(tài)一、不變實驗：初始溫度t0t1t2t3t1t2t3R1=5R2=10實驗用u常數(shù)，初始溫度t0t1t2t3t1t2t3R1=5R2=10教師巡視和引導(dǎo)，并注意溫度計的插入位置。分組展示每組學(xué)生獲得的大量數(shù)據(jù)。哪一組能從如此多的數(shù)據(jù)中找到電流產(chǎn)生的熱量和電阻之間的關(guān)系？(健康：當(dāng)電流恒定時，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越大；當(dāng)電壓恒定時，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越小。4.分析和演示指導(dǎo)學(xué)生通過理論推導(dǎo)推導(dǎo)出P25頁的數(shù)量關(guān)系。(注意：這部分內(nèi)容對學(xué)生來說并不難，

6、可以由學(xué)生自己推導(dǎo)出來)問：從推導(dǎo)中，我們可以得到電流產(chǎn)生的熱量和電阻之間的定量關(guān)系。(健康：當(dāng)電流恒定時，導(dǎo)體的熱量與導(dǎo)體的電阻成正比，當(dāng)電壓相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻成反比(寫在黑板上)。如果帶電導(dǎo)體的所有電能都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么所有計算電功的公式都可以用來計算熱量，即Q=W(黑板上的Q=W)。電流產(chǎn)生的熱量可以用什么公式進一步表示？Q=W=U2/Rt=I2Rt (Q=黑板上的I2Rt)后者是著名的焦耳定律，由英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過幾十年的實驗得出。它的完整表達是什么？(通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時間成正比(黑板上的焦耳定律)(注：焦耳定律在課文中突然出現(xiàn)，便于學(xué)生接受)。5.整合評估請學(xué)生交換意見，并評估他們所學(xué)的內(nèi)容。(1)你能做什么來使你手中的電鋸產(chǎn)生更多的熱量？為什么？(2)電風(fēng)扇通電后會發(fā)熱。這種熱量是人們想要的嗎？你能找到減少電風(fēng)扇能量損失的方法嗎？(3)為什么電線又熱又紅，但與之串聯(lián)的電線不熱？15W燈還是100W