北师大版九年级全册 物理 教案 13.4电流的热效应

电流的热效应
【教学目标】
一、知识与技能：
1．通过探究，知道电热器产生热量的多少与电热器自身的电阻、通过它的电流以及通电时间有关。
2．知道焦耳定律的表述、适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算。
二、过程与方法：
主要通过学生自主探究的形式获得结论与适用条件。
三、情感态度和价值观：
通过本节教学培养学生善于发现的问题的能力，并且能积极主动进行探究的良好品质，通过焦耳定律教学，培养学生知识联系生活的能力。
【教学重难点】
1．电流通过电热器所产生的热量的多少与哪些因素有关。
2．焦耳定律的理解与应用。
【教学过程】
一、设计思路
新课程标准下的物理教学有相当一部分为科学探究类，学生的学习是在对实验现象的分析与推理和原有知识经验的相互结合而进行的。本课设计方案力求体现下面两个方面：
1．创设情景，引导学生对新知识的深入探索，重视过程教学和方法指导；
2．重视学生的思维能力和创新能力的培养，突出探究性思维的形成。
二、导入新课
1．听问题并思考问题。
2．动手实验展开想象总结结论。
3．学生自己设计类似上一实验，体会感觉并总结规律。
4．通过以上实验归纳总结概念。
5．贴近生活体会密度概念。
6．通过密度知识联系生活，增加学生学习的兴趣。
7．分层次作业的教学激发学习乐趣。
8．看书理解并识记。
三、提取定律
1．投影仪展示各个电热器。
2．组织学生根据现象总结电流的热效应。
3．电流热效应的影响因数有哪些？
四、精讲点拨
1．实验启发：
（1）提问：电流通过电热器所产生热量的多少与哪些因数有关。
（2）猜测：电流、电阻、时间等。
（3）设计实验所需器材：
温度计两支、电阻丝两根、滑动变阻器一个。
2．实验步骤：
（1）探究电阻对热量的影响，应该控制通过电阻的电流相等，可以将电阻串联在电路中。
（2）探究电流对热量的影响，应该控制电路中的电阻改变，改变电阻丝中的电流，可以通过改变电路中的滑动变阻器的阻值。
（3）实验结论：通电导体产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。导体的电阻越大、通过导体的电流越大、通电的时间越长，电流通过导体时产生的热量就越多。
3．焦耳定律
（1）内容：电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成反比，与通过的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
（2）公式：Q=IRT
（3）单位：焦耳（J）
（4）适用条件：电热器（即纯电阻电路）
4．例题：某电热器正常工作时电阻丝的电阻为55欧，若将其接入220v的电路中，则它在20min内产生多少电流？
解：通过电热器电阻丝的电流强度
I=U/R=220V/55=4A，电热器在20min内产生的热量Q=T2RT算出热量。
5．学以致用：
（1）一只“220V 440W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？
（2）有两个电阻，R1=4欧，R2=6欧，先把它们串联起来接在6伏电池组的两极间，求每分钟电流通过各个电阻所产生的热量和整个电路的总电热，再把它们并联起来接在6伏电池组的两极间，求每分钟电流通过每个电阻所产生的热量和整个并联电路的总电热。
（3）甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ）
A．甲通电时间是乙的4倍
B．乙通电时间是甲的4倍
C．甲、乙通电时间一样长
D．不知道额定电压无法比较
（4）一个10Ω的电阻，通过它的电流为1A，通电10s产生的热量为？
（5）电流通过电动机做功时，大部分电能被转化为电动的，少量的电能转化为。
（6）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S断开时，电流表的示数为2安，这时电阻消耗的电功率为12瓦，当S闭合后，电流表的示数为3安，问：
电阻、的阻值是多少？当开关S闭合后，电阻在5分钟内产生的热量是多少？
【板书设计】
1．板书
（1）影响电流热效应的因数：电流、电阻、时间。
（2）焦耳定律的内容：电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成反比，与通过的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
（3）公式：Q=IRT
（4）单位：焦耳（J）
（5）适用条件：电热器（即纯电阻电路）
2．板书内容进行精心设计，使其达到科学、精炼、好懂、易记的要求。
（1）这样的场景一定能使学生感受到生活气息，同时增加对科学的好奇与兴趣。
（2）利用身边的物品、设计有关电流的热效应知识的体验性实验，培养学生其探究精神和归纳总结能力。
（3）在体验实验的同时引导学生，进行对比，归纳。培养学生的观察、分析解决问题的能力。
（4）培养学生归纳总结的能力。
（5）通过比较生活中的经验说法，从而得出研究的目标：焦耳定律。
（6）让学生主动参与练习中，并培养他们思维与自学能力。
（7）学生在启发下思考，更有思维更有方向性，培养学生有方向性的思维能力。
【教学反思】
本节内容的课题是电流的热效应，教学中的互动探究环节具有很浓的生活气息，容易激发学生学习兴趣；其次课堂中又设计一系列小问题，目的是把学生推到问题之中，并且由学生自行解决，一方面让学生在解决问题过程中暴露新问题，从而捕捉课堂有用信息，共享信息资源，解决了学生中最有针对性的问题；另一方面培养学生解决实际问题的能力 ，这种从“问题到问题”，从“学生到学生”的设计，体现了课堂教学“以生为本”的设计思想。
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