人教版九年级物理第十八章18·4《焦耳定律》教案

课题：第十八章第四节《焦耳定律》
教材简析：
教学目标：
知识与技能：
1.能通过实例认识电流的热效应。
2.通过实验探究，知道电流通过导体产生的热量和电阻、电流及通电时间之间的定性关系。
3.会用焦耳定律进行计算，会解释生活中的电热的利用和防治。
过程与方法：
在实验过程中，体验控制变量法和转换法的应用，进一步提高实验设计和操作能力。
情感态度与价值观：
通过多种实验方案优劣性对比，培养学生的创新精神和严谨的科学态度。
教学重难点：
重点：通过研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，理解焦耳定律
难点：电热与电流、电阻和通电时间的关系的实验设计
教（学）具准备：
教学过程
自我修改
一、创设情境，引入新课?
选两个身材相差悬殊的学生分别用通电的电烙铁和不通电的电烙铁扎相同的矿泉水瓶，猜一猜谁会更快地将矿泉水瓶戳坏？为什么会这样？
二、进入新课，科学探究
?（一）电流的热效应
老师：生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。例如：白炽灯。你能举出例子吗？说出它们有何共同点？
学生：举例并思考
电流的热效应：电流通过导体时，电能要转化成内能，我们把这种现象叫做电流的热效应。
?(二)探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢
?电能通过导体时都要发热，但它们产生的热量的多少却是不相同的，例如导线和电熨斗串联，电熨斗会很热而导线并不很热，影响它们发热的因素是什么？
【猜想】
1．可能与电压有关，电压越大，电炉中产生的热越多；
2．可能与电阻有关，电炉丝很热而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；
3．可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。
电流、电压和电阻之间是有联系的，明确了二个量就可以再确定另外一个量，故我们研究导体产生热量与电流、电阻的关系就可以了。
【设计实验】应采用控制变量的方法
1．如何控制电流一定时电阻的变化？
2．如何控制电阻一定时电流的变化？
3．如何比较电流产生热的多少？(转换法)
【方案】
方案1：加热烧瓶中等量的煤油
方案2：加热的密闭的空气盒等量的空气。
第一次实验：把两个电阻放在密闭的空气盒中，使之它们产生的热对空气加热。使两电阻丝串联，以保证它们的电流相等；让甲瓶的电阻相对乙瓶中的较大，观察两瓶中空气的膨胀程度，如图1所示。
?
第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，可以在两个相等的电阻上再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2。
【进行实验】
教师演示，视频回顾（被加热的物质是空气）。
【分析论证】
1．在通电时间和电流一定时，电阻越大，电流产生的热量就越多。
2．在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量就越多。
3.在电阻和电流一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
(三)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，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律。
2.公式：Q=I2Rt。
3.单位：热量Q的单位用焦耳（J），电流I的单位用安培（A），电阻R的单位用欧姆(Ω)，通电时间t单位用秒(s)。
微课演示：用凡士林将火柴粘在串联的电阻丝上，接通电源，过一会儿发现，电阻大的火柴先掉下。
（四）、电能和电热的关系
纯电阻电路：Q
=
W
=
UIt
=
I2Rt
非纯电阻电路：电能
内能+机械能
W＞Q热
（五）、电热的利用和防止?
1．任何用电器工作时都是产生电热。因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少在都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。
2．电热的利用：制成电热器
3．电热的防止：安装散热窗、散热风扇等。
三、课堂小结：本节课你有哪些收获？
四、达标检测：见多媒体课件及反馈题纸
此处教师使用手写
教学反思：