第三章第七节电热器（焦耳定律）教学设计

焦耳定律

教学目标：
知道电流的热效应
理解焦耳定律的内容、公式，理解电流的热效应的意义
通过观察、实验、归纳、概括出焦耳定律的内容、表达式，培养学生相应的能力。
通过教学，培养学生运用焦耳定律解决一些简单的实际问题。
教学重点、难点：
焦耳定律的理解和运用。
教具：
学生电源、变阻器、电流表、焦耳定律实验器材
板书设计：
　焦耳定律　　　　　　　　　　　　　　
一、电流通过导体会产生热量，称之为电流的热效应
能量转化：电能转化为热能
二、电热器：
三、焦耳定律　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　公式：Q=I2Rt
内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
一、导入：
在晚上或者光线比较暗的地方要想读书、工作，古代的人或者比较偏的贫困地区，用油灯，而现在是明亮的电灯。
在寒冷的冬天想要喝上热气腾腾的茶水、或者洗个热水澡，古代的人或者比较偏的贫困地区，用柴火和铜壶，而现在，只要用电热水器。
提问：同学们看了，有什么感想？
二、电流的热效应
问题：电流通过导体（用电器），从能量转化的角度，是将什么能转化为什么能？
能量转化：电能转化为热能
电流通过导体会产生热量，称之为电流的热效应
符号　：Q
三、电热器
利用电流的热效应制成的加热设备
四、焦耳定律
发现现象：
1、热得快的温度很高，电灯的温度很高，而连接电灯的导线、连接热得快的导线温度不高，
2、同样几分钟，连接电灯的导线，与连接热得快的导线相比，谁的温度更加高
3、要想烧开一壶水，是不是需要一定的时间？
演示实验：
你认为电流产生的热量与哪些因素有关？会是怎样的关系呢？
确立假设
假设一：电流通过导体产生的热量与电流有关
假设二：电流通过导体产生的热量与电阻有关
假设三：电流通过导体产生的热量与通电时间有关
问题：如何设计实验证明之
（提示　控制变量法）
学生讨论
共同完成设计电路
现象，电阻丝通电后，电流产生的热量就使空气温度升高，体积膨胀，液柱升高。
发热越多，液柱越高
英国物理学家焦耳做了大量的实验，得出结论：
焦耳定律：
电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
公式： Q=I2Rt
1焦=1安2.欧.秒
四、应用
例1、这个电热水器工作时，电压是220伏，电流是5安培，电阻是44欧姆，12分钟，将2千克水从20℃加热到沸腾100 ℃，
问题：
1、电流产生的热能
2、电流所做的功（消耗的电能）
3、为什么1、2会差不多？
例2: 某电动机正常工作时两端的电压是100伏特，通过的电流为5安培，其内电阻为2欧，求每分钟产生的热量为多少？电流做了多少功? 有多少电能转化成机械能?
五、小结：
六、布置作业：
提出问题
播放两章幻灯片
演示两个实验——电灯和烧开水
提出
问题
根据观察，帮助学生分析几个问题
展示实验器材
要求引导学生设计相关电路图（是难点）
指导鼓励学生积极参与、指导学生分析各量之间的内在联系、组织讨论、收集信息、及时交流（是重点，在实际实验中完成教学任务）
引导、帮助学生分析，教师演示
引导学生
总结
观察图片和实验，回答问题
思考
回答
在老师的提醒下回答问题
在老师指导下分析实验器材的结构和工作原理
在老师指导下，进行电路图的设计
参与思考，在教师指导下分析，在同伴讨论下，进行思考讨论
思考、练习
学生
总结
情感教育，高科技为人类生活提供便利，我们在感谢前人的基础上，珍惜今天幸福生活，同时努力学习科学知识弄懂实验原理，
引出下面的课
焦耳定律有关的几个变量I、R、t，直接呈现出来，对引导学生没有意义，不符合新课程理念，没有将观察和实验用于科学教学中，而这两个精心问题符合学生的认知规律，对下面要探究的课题有引出的意义。
考虑到学生自己想出实验方法比较难，所以教师事先将实验室的器材介绍给学生，只要学生能用这样的器材就可以了，因为我们要探究的是焦耳定律，同时对学生的电路进行复习，这是本节的重点所在。
实验引趣、以趣激学、吸引学生注意力、培养学生相互交流集体协作的精神，开拓思路，学以致用
通过对实验现象的分析、得出规律
应用规律
解决问题
根据建构主义理论，希望学生能真正学会学习