九年級物理全冊 第18章 第4節(jié) 焦耳定律教學課件 新人教版.ppt
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第4節(jié)焦耳定律,新的物理課程標準的基本理念是:1.注重學生發(fā)展,改變學科本位觀念;2.從生活走向物理,從物理走向社會;3.注重科學探究,提倡學習方式多樣化等。為了體現這些新的理念,《電與熱》首先從學生生活中熟悉的用電器入手,使學生了解電流的熱效應;為了使學生進一步認識電和熱的關系,教材設計了探究性的實驗,探究“電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關?”在探究實驗的基礎上介紹了“焦耳定律”;教材最后又回到生活中,使學生了解“電熱的利用和防止”。《電與熱》既是對第八章《電功率》中電能、電功率的一個應用的總結,又是對家庭用電安全部分學習的一個鋪墊。,教材分析,設計意圖,從身邊常見的現象引入電流的熱效應,貼近生活,貼近實際,體現了從生活走向物理。探究過程中,讓學生充分討論,調動學生學習的積極性,使學生掌握知識,同時培養(yǎng)他們分析歸納、辯證思維的能力,注重對物理研究方法的教學,培養(yǎng)學生應用所學物理研究方法解決物理問題的能力,體現以學生為主體的教學思想。,學情分析,在生活經驗方面,學生經常接觸到電熱器,對電流的熱效應已有了一定的了解;在知識儲備方面,學生對歐姆定律、電功率有了一定的基礎;在研究方法上,對于轉換法、控制變量法、探究性學習的過程與方法也有了一定的認識。同時對于與生活接觸緊密的電熱現象及其應用,學生興趣濃厚。所以,本節(jié)課的關鍵在于教師正確引導,充分調動學生學習的主動性與積極性,讓學生充分討論、探究、合作、交流,使學生真正成為學習的主人。,教學目標,知識與技能1.知道在電流相同的條件下,電能轉化成熱能的功率跟導體的電阻成正比。2.知道利用電熱和防止電熱的場合和方法。過程與方法1.通過實驗探究電流的熱效應與電阻大小的關系,培養(yǎng)學生的觀察分析能力和概括能力。2.通過本節(jié)內容的學習,培養(yǎng)學生應用物理知識解決簡單問題的能力。,重點難點,重點通過實驗探究電流熱效應跟電阻大小的關系。難點組織指導學生在探究過程中認真觀察、分析,并得出正確結論。,教學過程,一、新課引入師:通過對電能的學習,大家已經了解電流通過導體時,導體會發(fā)熱,誰還記得這是電流的什么效應?同學們根據自己的生活經驗,一定能舉出許多電能變成熱能的例子。生:這叫電流的熱效應。例如通電的燈泡、電吹風。師:在前面小燈泡的發(fā)光實驗中,同學們曾有意地去觸摸過小燈泡,感覺小燈泡發(fā)熱。有沒有同學觸摸過導線,連接小燈泡的導線熱不熱。同學們有沒有考慮過這樣的問題:導線和用電器中流過的電流相同嗎?生:相同。師:導線和用電器中流過了相同的電流,用電器發(fā)熱而導線卻幾乎不發(fā)熱,這是為什么?今天同學們就來一起探討電流經過用電器時產生的熱量與什么有關。,教學過程,二、新課教學生1:可能與電壓、電流有關。生2:還可能與電阻有關。師:好,下面我們來看兩個演示實驗,然后再判斷。1.電流的熱效應演示1:,教學過程,師:大家看到了什么現象?生:B瓶中煤油溫度高。師:好,我們發(fā)現,兩個瓶中溫度不同,浸泡著鎳鉻合金絲的瓶中溫度計指示的溫度高,這是什么原因呢?生:B中煤油溫度高,說明B煤油中的鎳鉻合金絲產生的熱量多。師:為什么鎳鉻合金絲產生的熱量多?生:因為鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大。師:比較A、B,發(fā)現兩瓶中電阻絲只有電阻不同,這個實驗說明在電流、通電時間相同的情況下,電阻大的金屬絲產生熱量較多。下面看演示2。,教學過程,演示2:,師:分別給鎳鉻合金絲通以不同的電流,同學們有什么發(fā)現?生:電流大時,溫度計示數上升得多。師:說明什么?生:電流大時,鎳鉻合金絲放出的熱量多。師:好,這個實驗表明,在通電時間一定,電阻相同的情況下,通過電流大時,鎳鉻合金絲產生的熱量越多。師:通過兩個演示實驗,我們發(fā)現,電流通過導體時,導體會發(fā)熱,這叫電流的熱效應,導體產生的熱量可能與電流大小和電阻大小有關,那么具體的數量關系是怎么樣的?接下來,我們來學習焦耳定律。,教學過程,教學過程,教學過程,同學們在演算過程中,教師要提醒大家注意:代入計算的時候,要將電流的單位“A”一起平方。師:我們通過實驗、觀察,利用公式推導得出了電流熱效應跟電阻大小的關系。同學們現在能不能回答本節(jié)開始時的問題?生:導線和用電器(電爐或電飯鍋或電燈)中通過的電流相同,但是導線的電阻較小,那些用電器的電阻較大。所以,那些用電器發(fā)熱,而導線幾乎感覺不到熱。,教學過程,3.電熱的利用和防止師:生活中有些電熱我們要利用,有些電熱我們是要防止的。關于電熱的利用,同學們已經了解了許多,誰簡單地講幾個?生:電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐。師:剛剛舉出的都是利用電來加熱的設備,都是常見的電熱器。同學們知道了利用電熱的好處,但有些時候,有些地方的電熱我們是不需要的,還要設法防止。例如:生1:電視機使用過程中會發(fā)熱,如果連續(xù)使用時間過長,還會燒壞電視機。生2:有些導體上的絕緣材料會因溫度過高,使絕緣材料迅速老化,甚至燒壞。師:那么,對這些電器采取了什么措施來防止過熱?,教學過程,生1:電視機后蓋上有許多孔,就是為了能通風散熱。生2:電腦中還裝有風扇,也是為了散熱,減少電熱的危害。生3:老師用的投影儀上也裝有小風扇,也是為了快點散熱。生4:農村抽水、磨面用的電動機連續(xù)工作一段時間后要休息一會,等涼了再用,是為了防止電熱可能造成的危害。師:同學們對電熱的危害及防止了解得還真不少,這兒有一份電器的說明書,請大家仔細閱讀,并分析說明其中的道理。(投影電器說明書)教師引導學生著重注意以下內容:將電器置于通風良好處;勿使電器淋雨或受潮,長期不用的電器隔一段時間應該通電一次。,教學過程,生1:電器工作時,置于通風良好的地方,是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產生的危害。生2:電器淋雨或潮濕會降低絕緣性能,使電路工作失常,影響用電器的使用。長期不用的電器隔一段時間要通電,是為了利用電熱來驅潮,是電熱的利用。,教學過程,例1有一臺“220V100W”的洗衣機,由于使用不當,造成電動機卡死,電動機的溫度升高而被燒壞。從出產廠家得知,這種電動機內的線圈的阻值為2Ω。(1)這臺洗衣機正常工作時,1min耗電多少焦?(2)電動機被卡死時,1min產生多少熱量?[解析]本題用于考查的知識點是關于焦耳定律的實際應用以及計算。(1)此問明確指出是正常工作,可知電動機達到額定功率,耗電量即為額定功率與時間的乘積;由電動機正常工作可知,電壓U=220V,電動機的功率P=100W,時間t=60s。,教學過程,所以電功W=Pt=100W60s=6000J(2)由于電動機卡死,此時電動機不能把電能轉化為機械能,幾乎全部轉化為內能,使電動機的溫度急劇升高而被燒壞。此時應該用焦耳定律來求解。電動機被卡死后,變成純電阻電器,已知U=220V,R=2Ω,t=60s根據歐姆定律可得I=U/R=220V/2Ω=110A,教學過程,例2在圖中,電源電壓、燈絲電阻都保持不變,燈L上標有“6V3W”字樣。當開關閉合,滑動變阻器的滑片從a點移到b點時,電壓表的示數從5V變?yōu)?V,且滑片位于a點時,燈L消耗的功率與位于b點時燈L消耗的功率之比為16∶1。求:(1)燈L正常發(fā)光時,通過燈絲的電流;(2)燈絲的電阻;(3)燈L正常發(fā)光1min電流做的功;(4)滑片位于a點時,通過燈L的電流。,教學過程,[解析]本題旨在考查學生對于電學問題的綜合運用能力。(1)燈L的額定電壓U額=6V,額定功率P額=3W,根據P額=U額I額的變形公式可求出燈L正常發(fā)光時通過燈絲的電流。I額=P額/U額=3W/6V=0.5A。(2)因燈絲電阻不變,則可以根據“6V,3W”字樣求出燈絲電阻:RL=U額/I額=6V/0.5A=12Ω。(3)燈L正常發(fā)光時,表明它達到了額定功率,則W=P額t=3W60s=180J。,教學過程,教學過程,四、課堂小結本節(jié)課我們學習了如下知識:1.電流的熱效應跟電阻大小的關系。2.電熱的利用及防止。五、作業(yè)設計見練闖考第85頁課內精練,教學板書,,一、電流的熱效應:電流通過導體時,電能轉化成熱的現象二、探究:電流產生的熱量與哪些因素有關1.猜想2.設計實驗3.進行實驗4.分析論5.結論三、焦耳定律四、電熱的利用和防止,教學反思,本節(jié)課的設計力圖體現“從生活走向物理,從物理走向社會”的基本理念,注重科學的探究,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)良好的思維習慣。從電燈發(fā)光發(fā)熱這種學生常見的現象及生活中的電熱器引入電流的熱效應,貼近生活、貼近實際,體現了從生活走向物理。在學習電流通過導體產生的熱跟什么因素有關的過程中,注重了科學探究過程,特別突出了猜想和設計實驗環(huán)節(jié),在教學過程讓學生參與討論,充分調動學生學習的積極性,不僅使學生掌握了知識,而且培養(yǎng)了他們的分析歸納能力和辯證思維能力,充分體現了以學生為主體的教學思想,注重了對物理研究方法的教學。在科學探究的設計實驗環(huán)節(jié),引導學生應用控制變量法和轉換法進行實驗設計,培養(yǎng)學生應用所學物理研究方法解決物理問題的能力。,教學反思,通過本節(jié)課的學習,學生學會了如何利用控制變量法進行實驗的探究,通過對實驗的觀察、分析,自己總結歸納出電流的熱效應與哪些因素有關及焦耳定律,體現了學生的自主學習理念。,- 配套講稿:
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