2021学年人教版九年级物理《18.4焦耳定律》教案

《焦耳定律》教学设计
授课教师
学科 物理 课时 第 1课时 单位
教材版本 人教版九年级全一册 年级 九年级
教学内容分析 本节课选自人教版数学九年级全一册，本节课包括四部分内容，一是电流的热效应与哪些因素有关；二是焦耳定律；三是电能与电热的关系。四是电热的利用和防止。对于电流的热效应，学生在实际生活中就能感受到，但是谈及与哪些因素有关，学生并不知道。在学习了电学相关知识后再学习本节课，符合学生的认知，完善了学生的知识系统。
教学目标分析 知识与技能：
①知道电流热效应现象，能够利用控制变量法来探究影响电流的热效应的因素。
②理解焦耳定律，能够利用焦耳定律进行简单计算。
③了解电功电热的关系，知道非纯电阻电路和纯电阻电路中电能与其他形式的能的转化关系。
④能说出生活中对电热利用实例，知道如何防止电热危害的方法。
2、过程与方法：
①通过探究影响电流热效应的因素，培养学生实验探究的能力、分析问题的能力。
②学习将物理知识运用到生活中。
3、情感、态度、价值观：
通过学习能够将所学知识应用到生活中去，提高对物理知识的兴趣树立学好科学知识服务生活、服务社会的价值观。
4、教学重点和难点：
重点：焦耳定律、电流的热效应及其应用、电热的计算。
难点：探究电热大小的影响因素方法及实验设计。
教学对象分析 九年级学生大部分学生在学习上已有一定的自制力和自己的方法。大部分学生对学习物理很有兴趣，学习上表现得也很积极。但是由于前期在学习过程中，有些同学信心不足，学习习惯不好、学习态度不端正，基础没打牢，到现在对学习失去兴趣。所以在教学过程中注重对学生兴趣的培养，把握好重难点，让学生更好地掌握知识。
主要教法和学法 主要采用实验探究法、师生互动启发式教学法。利用多媒体，展示实例，图片，通过讨论、问答、练习来展开教学。
活动 环节 过程及内容 时间分配 设计意图
教
学
过
程
设
计 课前设计 让学生自己预习本节内容，将不懂的地方标注出来。
把一只取暖器接在教室的电路中，引导学生观察现象，并分别感受取暖器和导线的温度。
提问：为什么取暖器器的电阻丝逐渐发红发热，但导线却并不怎么热呢？让学生结合生活经验猜想。
20分 充分调动学生的学习主动性培养和提高学生自学能力。
导入新课
课中设计 新课进行时
电流的热效应
1、生活实例：以你的生活经验，列举出像取暖器这样通电以后会产生热量的用电器。
2、引导学生得出结论：
电流通过导体时，导体要发热，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
二、焦耳定律
（一）探究过程
1、提出问题：
电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？请学们作出合理猜想。
演示实验：
（1）实验一：研究产生热量Q与电阻R的关系
得出结论：当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。
（2）实验二：探究产生热量Q与电流I的关系
得出结轮：当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。
实验三：探究产生热量Q与通电时间t的关系
得出结论：当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
焦耳定律
焦耳
2、焦耳定律
（1）．内容：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
（3）．单位：焦耳（J）安培（A） 欧姆（ Ω ） 秒（S)
3、焦耳定律的简单计算
例：一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
解：根据欧姆定律，通过电阻丝的电流为
I=U/R=36V/60Ω=0.6A
根据焦耳定律可得，电流产生的热量为
Q=I?Rt=（0.6A）?×60Ω×5×60s=6480J
电能与电热的关系
1、电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，那么电流产生的热量等于消耗的电能，等于电流所做的功W，即Q=W=UIt
2、当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
此时：W＞Q热
思考：电视机、电动机、电暖气都标有“220V， 200W”，把它们并联在220V的电压下，则相同时间内产生热量Q最多是___________。为什么？
解：由W=Pt可知，消耗的电能一样多；
电视机：W=Q+光能
电动机：W=Q+机械能
电暖气：W=Q
所以，电暖气产生的热量多
电热的利用和危害
电热的利用：家里的电饭锅、电热水器、电吹风机等就是利用电热的用电器；
2、电热的危害与防止：电热过多会烧坏用电器，产生很多安全隐患；电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，电脑里安装了微型风扇及时散热。
30分 根据生活经验举例，让同学们更好地参与到课堂来
让学生感受、体验运用控制变量法和转换法，通过两种试验方法来探究影响电流热效应的因素
根据实验现象分析实验结论，培养学生分析问题的能力
理解焦耳定律的内容
让学生根据所学规律，整理解题思路，灵活运用所学知识。加深学生对焦耳定律的印象
通过引入生活中常用用电器工作时电热与电能的关系，让学生更加形象地理解用电器工作时电能与其他形式的能的转化关系
通过举例让学生更好地将所学知识运用到生活中，让学生认识到知识不仅仅存在于课本，更多的来源于生活，又服务于生活。，
课后设计 课堂小结，梳理知识。
课堂检测
3、布置作业：完成动手动脑学物理1、2、3、4。 10分 梳理一节课的知识，让学生回顾本节课的收获，并通过练习加深对知识的掌握
教学反思 本节课首先通过展示取暖器，让学生感受到电流的热效应就在自己身边，同时让学生结合生活经验举例，提高了学生学习的兴趣，同时也加深了学生对电流热效应的实际体会。本节课重点是通过控制变量法和转化法来探究影响电流热效应的因素。让学生进一步体会、理解物理实验中常用的方法。最后又结合生活实际探讨了电热的危害和利用，让学生更注重将物理知识运用到生活中去，用物理知识来解决一些生活中出现的问题。