人教版 九年级全册 第十八章 电功率 第4节焦耳定律 授课教案

第十八章电功率第4节焦耳定律
教材
解读
焦耳定律是能量守恒定律在电能和内能转换中的体现，它是电学知识体系中的重要组成部分。通过学习焦耳定律，有助于解决实际生活中有关电热的问题，把理论与实际联系起来去探索电学的问题。?
本节内容的编排特点是：从生活中用电器工作时伴有发热现象引出电流的热效应，再通过演示实验研究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关，然后给出焦耳定律的完整内容，并用此知识解释前面的问题，体现学以致用的思想。最后，通过电热的利用和防止的内容，培养学生一分为二、辨证地看待问题的思想。这样安排，符合从感性到理性认识的规律，学生比较容易接受，能降低知识的理解难度。另一方面，教材紧密联系实验，使学生通过实验研究掌握焦耳定律，并将知识应用于生活中，从而培养学生的观察能力以及分析、解决问题的能力。
教学目标
知识与技能
1.在观察实验的基础上引出焦耳定律。?
2.知道电流的热效应，知道利用和防止电热的场合和方法。?
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位，并且会运用公式进行简单的计算。?
4.知道科学研究中常用的转换法和控制变量法在本节实验中的运用。?
5.体会科学探究过程。
过程与方法
通过观察实验、对比、探究等方法，知道电流的热效应与哪些因素有关。
情感、态度与价值观
1.通过学习电热的利用和防止，学会辨证地看待问题。?
2.通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识。
教学重、难点
重点：流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。?
难点：理解焦耳定律。
教学建议
焦耳定律》一节内容若仅从知识和技能目标来看，是让学生理解和运用焦耳定律的公式，这是很容易达到的，教师多列举几道例题让学生训练就可以了。然而这是远远不够的，这样根本没有达到教学目标。教师再补做演示实验，也仅仅是让学生增加一些感性认识，使学生对焦耳定律产生一些认同感，加深记忆，培养学生的实验技能和尊重实验的精神。然而这仍然是不够的，完成的仍然是浅层次的教学目标，过程与方法、情感态度与价值观目标很难体现。?
为了全面完成各项教学目标，我们必须充分挖掘隐含在该节内容中的素质教育因素。首先，把教师的演示实验改为学生的科学探究实验，严格按照科学探究的步骤展开；其次，将学生分组，加强小组同学间的交流与讨论。学生在自己提出的问题驱动下去探究，在讨论交流中进行思想的沟通和碰撞，这些都是创新学习的重要手段，既能培养学生的动手实验能力，又能培养学生的合作学习精神和探求真知的兴趣，更重要的是能够使学生真正体验到科学发现的成功喜悦，得到科学探究方法和科学研究能力的培养，领悟科学的思想和精神，为学生将来的科学研究奠定基础。
教学过程
教师札记
【新课引入】
采用素材一中的导入方式一【情景导入】。
【新课推进】
一、电流的热效应?
1.电流的热效应?
过渡语：生活中，很多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。?
多媒体展示图片：?
归纳：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。?
学生列举利用电流的热效应工作的例子。
2.电流热效应的影响因素?
设问：我们经常使用的电炉子，电炉丝热得发红时，而导线却几乎不热，那么电流通过导体产生的热量与什么因素有关呢？?
演示实验1：探究电热与电阻的关系。?
探究归纳：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。?
演示实验2：探究电热与电流的关系。?
探究归纳：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
二、焦耳定律?
过渡语：最先成功研究电
流热效应的是英国物理学家焦耳。
他用近40年的时间做了400
多次实验，研究热与功的关系。
通过大量的实验，于1840年最
先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。?
归纳：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。这个规律叫做焦耳定律。表达式为：Q＝I2Rt。?
设置例题：教材P101例题。
三、电热的利用和防止?
过渡设问：事物都是一分为二的，电流通过导体产生的热量在被我们利用的同时，是不是也会带来一些有害的问题呢？?
多媒体播放图片：?
1.电热的利用?
2.电热的危害?
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，目的是通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。?
多媒体播放视频文件：电能的利用和防范。?
课堂小结（略）?
课堂练习（略）?
布置作业（略）
详见光盘内容。
详见光盘内容。
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详见光盘内容。
详见光盘内容。
详见光盘内容。
学点1电流的热效应
实验1：灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？想想为什么。
实验2：电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分，有什么感觉？想想为什么。
问题：以上实验表明：电流通过用电器时，一般用电器都会发热，电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
学点2探究：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关
假设：电流通过导体时产生的热的多少可能跟电流、电阻、通电时间有关。
实验1：如图18-4-6所示，探究电热与电阻的关系。?
问题1：实验中给等量的空气加热，容器内空气温度上升，体积膨胀,通过比较U形管两侧液柱的高度差，可以比较电流通过导体时产生热的多少。这里采用了哪种研究方法？?
［答案］转换法。
问题2：该实验要控制什么量不变？怎样做到？?
［答案］要控制电流和通电时间相同。把两段阻值不同的电阻丝串联起来，因为串联电路电流处处相等。
问题3：你能得到什么结论？?
［答案］在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
实验2：如图18-4-7所示，探究电热与电流的关系。?
问题4：该实验要控制什么量不变？怎样做到？?
［答案］要控制电阻和通电时间相同。在两个容器中接入相同的电阻丝，在一个容器的外部，并联一个电阻分流。?
问题5：你能得到什么结论？?
［答案］在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。
实验3：探究电热与通电时间的关系。?
问题6：该实验要控制什么量不变？怎样做到？?
［答案］要控制电流和电阻相同。在两个容器中分别接入相同的电阻丝，加热不同的时间。?
问题7：你能得到什么结论？?
［答案］在电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
学点3焦耳定律
问题：电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系可用焦耳定律描述，其内容是：
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
；表达式为：Q=I2Rt。
学点4电热的利用和防止
观察：如图18-4-8所示，(a)是一台电动机，(b)是一台电视机。电动机的外壳制成许多皱折形状，电视机的外壳后有许多孔。
问题1：用电器发热的原因是什么？?
［答案］电流的热效应。
问题2：电动机的外壳制成皱折形状和电视机的外壳后有许多孔，这种形状或结构对电动机和电视机有什么好处？?
［答案］帮助敬热，减少电流热效应所带来的危害。