【核心素养目标】6.3 焦耳定律 教案（表格式） 教科版九年级物理上册

第六章 第3节 焦耳定律
一、教材分析
焦耳定律是本章的重点，是初中物理学习的重要任务之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成，研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中，做好实验及分析实验现象是关键。
二、学情分析
九年级学生思维活跃，对物理实验较感兴趣，但遇到问题仍然不知从何下手，缺乏理性思维能力和实验设计能力，分析能力也有待提高。知识能力方面，通过前面章节的学习，学生已学习了欧姆定律，电能、电功率等相关知识，同时也具备了一定的实验操作能力，可以进行科学探究，这些都为本节课的学习提供了基础。本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。
三、教学目标
1. 物理观念：
知道电流的热效应；了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象；有安全用电和节约用电的意识。
2. 科学探究与科学思维：
通过实验探究电流的热效应跟电阻大小的关系，学习控制变量法，经历实验探究过程；通过理性探究电流的热效应与电流大小的关系，认识科学探究方法的多样性。
3. 科学态度与责任：
通过探究电流的热效应跟电阻、电流大小的关系，认识科学方法的重要性；通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的。使学生体会物理与生活生产的密切联系，培养学生将物理知识运用到生活生产的意识。
四、重难点
重点：电流的热效应与电阻的关系。
难点：电流的热效应与电阻的关系。
五、教学方法
通过触摸感知电流的热效应；通过实验探究电流的热效应与电阻的关系；通过讨论总结电流热效应的利用与危害。
六、教具准备
PPT、电源、导线、开关、焦耳定律演示仪、电暖器。
七、设计思路
八、教学设计
教学流程 教师活动 学生活动/师生互动 设计意图
新 课 引 入 提问： 　　(1)电暖器打开一段时间后，用手触摸，有什么感觉？为什么？ 　　(2)再触摸一下连接电暖器的导线有什么感觉？为什么？ 纠正：其实导线也有生热，只是很少。 （1）发烫，有热量产生。 （2）不热，没有热量产生。 感受电流的热效应
新 课 推 进 1.电流的热效应 展示电饭锅、电烙铁、电暖器……提问：这些用电器的能量转化你知道吗？ 这种将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。 2.电流的热效应与什么因素有关？ 导线和电暖器应该是哪种连接方式？这种连接方式的电流有什么特点？ 既然电流是相等的，为什么一热一凉？ 提出问题： 电流通过导体产生的热量与什么因素有关？ 猜想与假设： 提示电路中有电压不一定就有电流，所以电压不会影响电流生热的多少。 设计实验： 我们使用焦耳定律演示仪进行实验，请大家观察并思考： （1）为了探究这些影响因素要用到什么实验探究的方法？如何实施？ （2）如何体现电流产生的热量更多？利用了什么方法？ 进行实验： （1）电流产生的热量与电阻的关系。 实验装置 数据表格 电流I/A电阻/Ω热量多少
闭合开关，记录数据。由此我们可以得出什么结论？ （2）电流产生的热量与电流的关系。 提问：如何实现电阻相同电流不同？ 实验装置 数据表格 电流I/A电阻/Ω热量多少
闭合开关，记录数据。由此我们可以得出什么结论？ （3）电流产生的热量与通电时间的关系。 提问：如何观察现象？ 根据玻璃管内液面的情况我们可以得出什么结论？ 总结： 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系： 电流通过导体产生的热量根电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律就是焦耳定律。 公式表达：Q=I Rt Q的单位：J I的单位：A R的单位：Ω t的单位：s 公式推导：对于纯电阻电路，试利用欧姆定律推导公式。 练习:—取暖器接在家庭电路中,正常工作时的电流为5A，工作1Omin放出的热量是多少 讨论：电功与电热的区别 电吹风工作时，消耗了1000J的电能，电流在电阻线上产生热量等于1000J吗 为什么？ 总结：在纯电阻电路中，电能全部转化为内能， 在非纯电阻电路中，电能不完全转化为内能， 3.电流热效应的利用与危害 展示常见一些用电器（电熨斗、电视机散热孔、取暖器、电饭锅、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳)，给这些物品进行分类，哪些是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。 答：都是将电能转化为内能。 答：串联；电流相等。 答：可能和电压、电阻有关。 猜想：电流、电压、电阻、通电时间 答：（1）控制变量法。比如探究电流的产生热量的多少与电阻的关系可以将两个不同电阻串联，观察现象。（2）玻璃管内液面高度差越大，电流产生的热量越多；利用了热胀冷缩，转换法。 答：右侧的更高。 结论：电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 答：将两个相同电阻并联再与另一个电阻串联。 结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。 答：只需观察同一根玻璃管内的液面随时间的变化即可。 结论：电流和电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。 认真学习 因为 所以 答： 答：不等于。电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能。 利用电热:电熨斗、取暖器、电饭锅等。 防止电热:电视机散热孔、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳。 培养学生自己总结的能力。 培养学生发现并提出问题的能力。 能根据所学知识进行猜想 培养学生自主设计实验的能力。 培养学生观察能力和总结归纳能力。 培养学生设计数据记录表格、分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。 学习焦耳定律公式 能利用所学进行公式推导 能利用焦耳定律解决实际问题。 培养学生发现问题，解决问题的能力。 利用所学知识解决实际问题。
板书设计 焦耳定律 1、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比。 2、公式：Q=I Rt Q的单位：J I的单位：A R的单位：Ω t的单位：s
九、课后作业
1.下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是 (　　)
A.电冰箱 B.电视机 C.电脑 D.电热水壶
2.电阻丝的阻值为100 Ω的电炉，接在电压为220 V的电路中，通过电阻丝的电流是 A，电阻丝通电10 s产生的热量是 J.
3.如图所示是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察　 　　　　　　　　　来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫　　　　　　(选填“转换法”或“等效替代法”)。
(2)采用图甲实验装置,通电一段时间后,　　　(选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间相同时,　　越大,电流通过导体产生的热量越多。
(3)采用图乙实验装置,通电一段时间后,　　　　(选填“左”或“右”)U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电阻和通电时间相同时,　　　越大,电流通过导体产生的热量越多。
【参考答案】
1.D 2. 2.2 4840 3.（1）液面高度差 转换法 （2）右 电阻
（3）左 电流
十、教学反思
本节课主要内容是电流通过导体时，电能转化成内能。电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间有关。电热的利用和防止。本节课的设计的体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。
根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结。教学中应该给学生活动的空间，让学生成为学习的主人，在实验的过程中学生也可能提出许多问题，教学中一定要发挥学生的主体作用。在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性，与思维分析能力，培养了学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用。
通过本节课的教学，我相信我的学生，相信他们的能力，在今后的教学中，充分发挥学生学习的主动性，主有让他们爱学、会学，我们教师才能真正走出多年的困惑，不要一为地强调结果，让我们更多地关注过程吧，只有这样结果才会更加美好。