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1、18.4焦耳定律教学设计滁州市第五中学杨阳课题焦耳定律设计思想课程标准中要求本节课通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生 产、生活中的一些现象。课程设计按照学生自己的思维认知水平逐步推进。本节 课学生通过演示实验进行猜想，自己设计实验并进行探究，观察实验现象进行归 纳总结，最后学生自学焦耳定律。每一个活动环节中教师主要是起到引导和启发 的作用。本课重点在于探究电热与电阻、电流的关系以及焦耳定律的应用，而对于难 点：设计实验和焦耳定律的理解，教师在学生设计过程中多引导，为了方便实验 和观察实验现象，实验中通过数字显示温度器示数判断电流产生热量的多少；学 生自主学习焦耳定律的有关内容，结合
2、例题进行应用焦耳定律公式计算。物理源 于生活，应用于生活，讲述生活中电热的利用以及防止电热带来的危害。学情分析九年级的学生，对科学探究的各个要素已经了解，已经具备了初步的探究能 力和小组合作学习的意识。学生对电流热效应的应用很熟悉。本节课对“电热影 响因素”的探究重点不放在完整的探究环节以及精密的定量测量上，而是注重渗 透物理实验探究方法、注重学生对抽象实验的亲身体验上。教材分析本节共分成三部分内容：电流的热效应、焦耳定律和电热的利用和防止。焦 耳定律是关于电热的规律，是在学生学习了电功率等电学重点难点后的一节课， 学习难度不大，重在让学生通过实验这种学习方式，获得探究体验，从而提高动 手能力
3、、实验设计能力。同时教师自制教具的使用可以最大程度的激发学生的学 习兴趣。教学目标1 .通过演示实验和学生举例，帮助学生认识电流的热效应；2 .通过简单的演示活动让学生感受到电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素 有关，并引导学生设计实验并进行探究：3.引导学生自主学习焦耳定律有关内容，会用焦耳定律公式进行计算；教学重点、难点重点：引导学生探究电热与电阻、电流之间关系，并初步归纳其结论以及焦耳定律的应用；难点：探究实验的设计和焦耳定律的理解。教学方法实验法、观察法、探究法、讲授法；使用器材学生电源、干电池、电阻丝、导线、气球、发热电阻多个、数显温度计等；课时1课时教学过程设计教学教师活动学生活
4、动设计意图环节游戏引入：观察实表演魔术，假设用意念把气球爆掉，气球先后爆验 现炸。揭秘气球爆掉的原因不是因为意念，而是因为气象，并球放 在了通电的电阻丝上。用通电的电阻丝切割泡沫思考这板，强化通电的电阻丝产生热量的认知。种现象说明了什么？引课、激发学一、引入新课问题1：这种现象说明了什么？生学习兴趣。（说明电阻丝通电后温度会升高，产生了大量的热）列举生活问题2：其实它就类似于生活中电暖扇中的电热丝，实例通电以后会产生大量热，同学们还知道哪些用电器通电后可以发热的？（电饭煲、电热水壶、电热毯等等）一、电流的热效应归纳总结定义：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。（一）猜想电
5、热的影响因素：结合魔术和生活实际猜想：电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？（与电阻的大小、电流的大小、通电时间的长短有 关）选取实验方法：控制变量法。（二）、实验探究活动：探究电热Q与1、R、t的关系；二、探究新知1、设计实验：（1）探究电热Q与R的关系；实验电路图：（2）探究电热Q与I的关系；实验电路图：综合实验电路图:提出问题：实验中我们怎么知道电流通过那个电阻产生热量多，通过那个电阻产生热量少？同学们想概述电流 的热效应学生结合魔术表演通过气球和生活实先后爆炸际进行猜及生活经想；验猜想出选取实验电流通过方法；导体时产生热量的多少与电阻的大小、电流的大小以及小组合作通电时间设计实验
6、有关；电路图；小组之间 交流讨论，发现发挥学生问题改进的主观能动方法；性，培养学想办法!（方法一：可以直接用手触摸电阻，谁的温度高说 明它产生的热量多；缺点：没有说服力，而且细微的温度变化人感觉不出来。方法二：可以用温度计去测温度；缺点：温度计 跟电阻接触部分太少，示数基本不变，而且测得温度 不准确。改进方法：增大跟电阻接触的面积；加热空气或 者加热煤油。通过加热容器中 的空气，空气受热膨胀 使U形管中液面的高度 发生改变。两个烧瓶中装有质 量相等、初温相同的煤 油，然后加热，通过观 察温度计示数的变化来 映电流产生热量的多少。本次实验中我们将利用数字显示温度计示数变化 来反映电流通过导体时产
7、生热量的多少。2、进行实验（1）实验操作注意：按照电路图连接电路；接通电源每隔Imin,记录温度计示数并总结得出 实验结论；小组合作 进行试 验，并根 据观察到 的实验现象总结得出实验结请各小组成员分工合作，保证实验高效、快速的 完成；5 10I=I-（干路）（干路）IlF-C=J- 5（支路）I阅读材 料，了解 焦耳定律 的由来。学生自己 动手连接 电路进行 探究，训练 学生的动 手能力；渗透情感 态度价值观实验电路图：实验现象记录：序号通电时间电阻电流数字显示温度计示数(七)初温变化1相同5Q干路相 同210。干路35。支路较小结论1：在电流和通电时间相同的情况下，电 阻越大，这个电阻产生
8、的热量越多。结论2：在电阻和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。结论3：在电流和电阻一定的情况下，通电时间 越长，电阻产生的热量越多；三、焦耳定律科学家生平：焦 耳(JameSPreSCottJOUIe , 1818 1889),间做400多次实验，研究热和功的关系。根据测量 电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。他的研 究为能量守恒定律的建立奠定了基础。为了纪念他 对科学发展的功绩，能量和功的单位被命名为“焦 耳”（J）。学生自主 学习，踊 跃发言。激发兴趣活跃课堂。21、焦耳定律（1）内容：电流通过导体所产生的热量，跟电流 的二次方成正比，跟导体的电阻
9、成正比，跟通电时间 成正比。（2）公式：Q = I2Rt（3）各物理量的意义及单位；Q表示热量，单位：J;/表示电流，单位：A； K 表示电阻，单位：表示通电时间，单位：S；三、巩固练习（用焦耳定律公式进行计算时，各物理量的单 位要统一；）例题1： 一根电阻丝接在20V的电源两端，通过 它的电流为2A,求它在5 min内共产生多少热量？（用公式：Q = I2Rt来计算；注意公式、数字 后带单位以及单位要统一等。）例题2：某电炉正常工作时通过它的电流4A, 通 电IOs产生的热量是8103J,那么这个电炉的 电阻是多少？焦耳定律的应用（由。=/2Kf变形得：R = Qfbt来计算；注意 公式、数
10、字后带单位以及单位要统一等。）四、电热的利用和防止生活中电热的利用：电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。举例说出 利用电热 的现象； 如果产生 的电热有 危害，如 何来防 止？让物理知识应用于生活防止电热带来的危害:一、电流的热效应定义：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。二、焦耳定律四、课堂表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方 小结成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q = IiR t三、电热的利用和防止1.利用：电暖气、电烤箱、电熨斗。2.防止：隔热涂层、散热扇。五、知识延展思考题：电熨斗通电一段时间后变的发烫，而连接电熨斗的思考、导线却不怎么热，这是因为什么？练习学生通过 课堂小结， 使知识更 具系统 性。情感态度价值观。（因为导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻）六、布置 作业教材：PI02动手动脑学物理板书设计18.4焦耳定律一、电流的热效应定义：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。电热。的影响因素：I R 1有关；（控制变量法）二、焦耳定律公式：Q = IzR，三、电热的利用和防止
