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1、2022年春九年級(jí)物理全冊(cè) 第十八章 第4節(jié) 焦耳定律(第1課時(shí) 焦耳定律)教案 (新版)新人教版
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。
2.通過探究,知道電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。
3.知道焦耳定律,會(huì)用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
4.知道電熱的利用和防止。
二、過程與方法
通過實(shí)驗(yàn)探究,了解控制變量的物理方法,提高實(shí)驗(yàn)探究能力和思維能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
會(huì)解釋生活中的一些電熱現(xiàn)象,通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防止,學(xué)會(huì)辯證地看待問題。
教學(xué)重點(diǎn)
1.通過實(shí)驗(yàn)探究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。
2.焦耳定律的簡(jiǎn)單計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)
焦耳定律的
2、理解。
教具準(zhǔn)備
多媒體課件。
新課引入
老師給學(xué)生展示:給白熾燈和電風(fēng)扇通電相同的時(shí)間,讓學(xué)生分別觸摸白熾燈和電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)部分,體驗(yàn)一下有什么感覺?為什么通電相同的時(shí)間,發(fā)熱程度不同?能否解釋這一現(xiàn)象?從學(xué)生的質(zhì)疑中導(dǎo)入新課。
合作探究
探究點(diǎn)一 電流的熱效應(yīng)
活動(dòng)1:課件展示,讓學(xué)生分析這些用電器在工作的過程中的共同特點(diǎn)是什么?
電烤箱 電爐子
電熨斗 電飯鍋
活動(dòng)2:小組之間交流、討論這些用電器工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化情況。
歸納總結(jié):
(1)總結(jié):電流通過這
3、些用電器后,都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。
(2)電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
活動(dòng)3:讓學(xué)生走進(jìn)生活,列舉出生活中你見到的用電器有哪些?它們之間的能量轉(zhuǎn)化是怎樣的?哪些是利用了電流的熱效應(yīng)?哪些是防止電流的熱效應(yīng)?
總結(jié):電熱既有有利的一面也有不利的一面,電熱器是利用電流的熱效應(yīng);但在很多情況下我們并不希望用電器溫度過高,因?yàn)闇囟冗^高會(huì)影響用電器的使用壽命,會(huì)使絕緣皮老化,甚至引起火災(zāi),電視機(jī)的后蓋有許多小孔,就是為了通風(fēng)散熱;電動(dòng)機(jī)的外殼有許多散熱片,也是為了降溫。
探究點(diǎn)二 焦耳定律
1.實(shí)驗(yàn)探究電影響電流產(chǎn)生熱量的因素
提出問題:根據(jù)導(dǎo)課時(shí)的問題,請(qǐng)
4、同學(xué)們猜想一下,電流通過不同的導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量為什么不同?電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)?小組之間交流、討論,闡明自己的觀點(diǎn)。
猜想:可能與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):根據(jù)猜想,小組之間設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),交流討論出探究的方法、實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生的熱量如何表現(xiàn)出來?探究分為幾步完成?
根據(jù)每個(gè)小組的發(fā)言和交流,師進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié),出示課件,展示內(nèi)容:
探究方法:控制變量法
研究問題的方法:轉(zhuǎn)換法。即實(shí)驗(yàn)中通過U形管兩邊的液面的高度的變化轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生熱量的多少。
探究步驟:(1)取兩個(gè)阻值不同的電阻串聯(lián)起來,通電相同的時(shí)間,觀察U形管兩邊的液面的高度的變化;(2)取兩個(gè)阻值相同的電阻,讓其通過的
5、電流不同,加熱相同的時(shí)間,觀察U形管兩邊的液面的高度的變化。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生上講臺(tái),將實(shí)驗(yàn)報(bào)告投影出來,并重點(diǎn)就結(jié)論、電路圖、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想進(jìn)行交流,生生、師生互問、互辯。
歸納總結(jié):
(1)在電流和通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。
(2)在通電時(shí)間一定、電阻相同的情況下,通過電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
2.焦耳定律
活動(dòng)1:從剛才的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道了電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟導(dǎo)體的電阻、電流和通電時(shí)間都有關(guān)系。其實(shí)早在1840年英國(guó)物理學(xué)家焦耳就精確地確定了它們的關(guān)系,得到了焦耳定律,讓學(xué)生自學(xué)P100的內(nèi)容,完成下列問題:
(1)焦耳定律的
6、內(nèi)容?
(2)焦耳定律的表達(dá)式?各個(gè)物理量的單位?
活動(dòng)2:學(xué)生結(jié)合自己的認(rèn)識(shí),完成課件展示的內(nèi)容,并歸納總結(jié)。
歸納總結(jié):
(1)內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。
(2)公式:公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(Ω),通電時(shí)間t的單位要用秒(s)。這樣熱量的單位就是焦耳(J)。
活動(dòng)3:針對(duì)焦耳定律,老師進(jìn)一步的延伸拓寬。出示課件展示。
延伸拓寬:電流通過導(dǎo)體時(shí),如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱,而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,那么電流產(chǎn)生的熱量Q等于消耗的電能,即Q=W=UIt。此時(shí)結(jié)合歐姆定律還可推導(dǎo)出另一個(gè)
7、公式。故此時(shí)W和Q的關(guān)系為:。
板書設(shè)計(jì)
第1課時(shí) 焦耳定律
教學(xué)反思
焦耳定律是電功率知識(shí)的一個(gè)升華,對(duì)電學(xué)內(nèi)容起著承上啟下的作用。授課過程中我從學(xué)生生活中熟悉的用電器入手,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電和熱的關(guān)系,自然的導(dǎo)出電流的熱效應(yīng),然后通過通電相同時(shí)間,白熾燈和電風(fēng)扇的發(fā)熱程度不同,讓學(xué)生猜想電流產(chǎn)生熱量的影響因素,進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)說明電熱與電阻、電流、通電時(shí)間都有關(guān)系(實(shí)驗(yàn)中很好地運(yùn)用了控制變量和轉(zhuǎn)換的研究方法),最后指出焦耳經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)才于1840年得到精確的結(jié)果——焦耳定律,同時(shí)為了使學(xué)生加深對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí),又從電能轉(zhuǎn)化和歐姆定律推出了公式Q=I2Rt,這時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面來學(xué)習(xí)、研究物理問題也有一定的作用。