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2019-2020年九年級物理下冊 15.3 電熱器 電流的熱效應教案 蘇科版 (I) 【摘要】 本節(jié)課講述了怎樣學習電熱器和電流的熱效應，通過教學視頻和學生演示實驗使學生理解并掌握電熱器和電流的熱效應。 【關鍵詞】視頻 實驗 一、教材分析 本節(jié)課的內容是:義務教育課程標準教科書蘇科版九年級第十五章第三節(jié)。教材從常用電熱器的感官認識出發(fā)，初步了解這樣一個事實：電流通過導體時，會時導體溫度升高，這種現(xiàn)象就叫電流的熱效應。日常中所見的電熱器就是利用電流的熱效應制成的。從能量的轉化角度看，電流通過導體發(fā)熱的過程就是電流做功的過程，即電能轉化為內能的過程。并了解電熱器的結構與性能，了解電能利用的優(yōu)點，由此分析電流通過導體時發(fā)熱現(xiàn)象的利與弊。焦耳定律的教學是本節(jié)課的重點。教材從實驗出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時間的關系，這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法，在實驗過程中學生能更好地體會的一些科學研究的方法，避免了一開始就從理論上推導給學生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難。在實驗基礎上再去推導學生更信服。同時啟發(fā)學生從實驗和理論兩方面學習物理知識。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”?！峨姛崞麟娏鞯臒嵝芳仁菍Φ谑逭隆峨姽碗姛帷分须娔堋㈦姽β实囊粋€應用的總結，又是對家庭用電安全部分的一個鋪墊。 二、教案背景 本節(jié)課的教學對象為初三（九年級）學生，在初二一年的學習中，他們已經掌握了學習物理的方法和習慣。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(xiàn)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。 三、設計思想 在新課程改革的今天，教師要改變從前陳舊的教學觀點，用新的教學理念來武裝自己，來適應新課改的需求，今后在教學中要注意作到：本著“以學生發(fā)展為本”的教學、設計理念，教師要精心設計好適用于學生學習，有利于學生發(fā)展的動態(tài)方案，以便凸現(xiàn)探究過程和探究方法，給學生一個充裕的思考問題（包括實驗方案的設計，實驗過程的探究）的時空。并在本節(jié)的教學過程中始終將學生置于研究者、探索者的位置，讓學生通過自身的思考和合作學習來獲取知識和技能、掌握過程與方法、學會交流與合作。從實際生活中物理現(xiàn)象出發(fā)，創(chuàng)設問題情景引入課題，再由學生在實驗中利用觀察法歸納出結論和規(guī)律，不僅提高學生學習物理的興趣，又能提高學生解決問題、分析問題的能力。還有在本案例的教學過程中，能靈活運用觀察、實驗、分析、歸納等科學方法，這樣有利于培養(yǎng)學生正確的科學思維方式和科學方法?？傊?，教師在教學的過程中，要不斷的學習先進的教學思想，在新課改的理念指引下，轉變自己陳舊的觀念，以適應新的教育教學任務。 四、設計策略 本節(jié)課總體上采用 “生活物理”、“觀察思考”、“實驗探究”、“聯(lián)系生活”、“課堂梳理”和“知識拓展”等六大板塊進行教學。充分體現(xiàn)“注重科學探究” 和“從生活走向物理，從物理走向社會”等的基本理念，焦耳定律的教學屬于物理定律的教學，本節(jié)課擬采用多媒體技術與教師演示實驗相結合的方法。教師邊演示、邊導控、學生邊觀察、邊思考，并通過學生親自動手實驗來歸納總結，最大限度地調動學生積極參與教學活動。充分體現(xiàn)“教師主導、學生主體”的教學原則。設計實驗，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維，本節(jié)課力圖通過實驗探究與學生動手實踐活動相結合的手段，引導學生完成這個設計，讓學生初步體會到“創(chuàng)新”的喜悅，加深學生對物理這門學科的感情。學生對于控制變量法的實驗的印象應該說是比較深刻的，但是在結論的敘述上也存在一定的問題，特別是焦耳定律這樣有三個變量的公式，而且對于電功和電熱在認識上和計算上都存在著誤區(qū)，所以針對這樣問題，在教學設計上采取了學生自主復習，教師重點強化訓練的方法，通過典型例題講解和練習，對典型實例分析解釋，來加深學生的印象，提高學生理解和分析、計算能力。 五、教學目標、重點難點 1、知識與技能 1、熟悉常見的電熱器，了解電流的熱效應; 2.認知電流通過導體產生的熱量跟哪些因素有關; 3.理解焦耳定律的內容、公式、單位和應用。 2、過程與方法 知道科學研究方法常用的方法轉換法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用方法;通過觀察生活中常見的電熱器及其構造，培養(yǎng)學生觀察、思考、分析問題的能力。 3、情感態(tài)度和價值觀 通過分析電熱的利與害，使學生能夠辯證地看問題，加強辯證唯物主義教育;通過對焦耳生平的介紹，使學生受到其刻苦鉆研精神和嚴謹科學態(tài)度的感染和熏陶。 4、行為與創(chuàng)新 本教學設計用到五段視頻和創(chuàng)新實驗(一個實驗多次說明問題)。 5、重點 演示實驗中得出電流通過導體產生的熱與導體中通過的電流、導體的電阻和通電時間有關是這節(jié)課教學的重點。 6、難點 用Ulead GIF Animator制作簡單GIF動畫 六、教學方法 演示講解、任務驅動、自主探究、生生互助 七、教學過程 引入新課：有一天，小明放學回家后接到媽媽的電話，媽媽囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。等媽媽下班回家時看到小明在寫作業(yè)，電視機也沒有打開，很高興。可媽媽用手摸了一下電視機的后蓋就發(fā)現(xiàn)，小明沒有按照媽媽說的做，看過電視，你知道小明的媽媽是根據(jù)什么道理判定的嗎？ 生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？ （一）、電流熱效應的概念： 電流通過電燈時要發(fā)熱，將電能轉化為熱能和光能，電流通過電爐、電熨斗、電飯鍋等都要發(fā)熱。我們把電流通過導體時電能要轉化成熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應。 [觀察1]：觀看視頻 “電爐的工作過程”。 討論：電爐絲通過導線接到電路里，電爐絲和導線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線幾乎不發(fā)熱？即，電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關？合理的猜想是科學結論的先導，是設計實驗的前提，請同學們圍繞電路的工作過程展開合理的猜想，學生參與，討論思考并提出猜想，相互交流：電熱的多少與電壓、電流、電阻、時間等因素有關。 （激發(fā)學生的猜想，培養(yǎng)學生參與探究問題的興趣和探究活動的實踐能力） 結合猜想總結：物理學家發(fā)現(xiàn)電流通過任何導體時產生的熱量，都和導體中的電流、導體的電阻、通電時間有關。 演示實驗驗證 （1）如何證明同學們的猜想是正確的呢？ （2）怎么樣去做才好呢？ 教師介紹實驗裝置，并提問這個實驗中是如何展示熱量的多少？并進行確證。如何設計實驗程序？（學生匯報后板書實驗方案）回答：（1）實驗驗證；（2）用控制變量法進行對比實驗；（3）學生相互討論后回答：溫度計、玻璃管中煤油的液面；（4）設計實驗方案。匯報交流并請能力強的三位同學參與實驗（解說、操作、記錄）。 （再次認同探究的基本程序；培養(yǎng)學生積極思考并參與探究的活動；培養(yǎng)學生觀察實驗現(xiàn)象的能力和分析實驗結果的能力） （二）探究影響電流熱效應的因素： 1、研究通電導體電阻大小對產生熱量影響 方法：將A、B串聯(lián)在電路中，控制電流 、通電時間相同，通過煤油溫度的變化比較通電導體電阻大小對產生熱量的影響。 2、研究電流大小對產生熱量的影響 方法：只觀察B裝置，通過滑動變阻器改變鎳鉻合金絲電流，保持通電時間相同，看煤油溫度的變化。 3、研究通電時間對產生熱量的影響 方法：仍選用B裝置，延長通電時間，看煤油溫度的變化 [觀察2]：觀看視頻 “電流的熱效應”。 實驗結論： 結論1. 在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產生的熱量越多。 結論2. 在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產生的熱量越多。 結論3. 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產生的熱量越多。 結論4.電流通過導體產生的熱量與導體的電阻有關、與導體中的電流有關、與通電時間有關，而且導體的電阻越大、導體中的電流越大、通電時間越長，產生的熱量越多。 今天我們的實驗只能定性得出電流通過導體產生的熱量與導體的電阻、與導體中的電流、與通電時間；而在實際的電熱計算中需要定量的關系，早在1840年英國的物理學家焦耳通過大量的實驗確定熱量與導體的電阻、與導體中的電流、與通電時間的確切關系，即焦耳定律：電流流過導體時產生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比 。 公式：Q=I2Rt 單位：I—安 R—歐 t—秒 Q—焦 本節(jié)課雖然我們不能通過實驗得出焦耳定律公式，但可以通過電能轉化和歐姆定律推導出焦耳定律。 電能在生活中有著廣泛的應用，它可以根據(jù)人們的需要轉化為不同形式的能。 [觀察3]：觀看視頻 “電能”。 通常情況下，電流做功所產生的熱量僅是電流做功的一部分，Q﹤W （三）、電熱的利用和防止： [觀察4]：觀看視頻“電熱的利用”。 [閱讀]：討論總結如何利用電熱？如何防止電熱？ [結論]：利用電熱的例有：電暖氣、電烙鐵、電熱毯、冷暖 空調等在供電時都是利用電流的熱效應。 [觀察5]：觀看視頻“電熱的危害和防止”(在教學參考書后面的光盤上有的)。 [結論]：防止電熱的方法有：電動機利用翼狀散熱片增大散熱面積、電冰箱在放置時后背要與墻壁保持一定距離使熱量通過空氣散熱；計算機內的小風扇主動把熱空氣驅走等。 結束語：科學是一把雙刃箭，生活中的電熱器件很多，要想合理地利用他，需要我們對電熱知識有更加深入的了解。 （四）、鞏固練習 利用多媒體課件展示“想一想”、“畫一畫”、“試一試”、“辯一辯”、“看一看”等形式的問題。特別是“想一想”的問題可以起到“點題”的效果，可以檢驗學生對“相對”一詞的理解程度。 （鞏固練習不僅是為了讓學生掌握新課的基本知識，更重要的是將本節(jié)研究問題的方法及思維程序提煉出來，運用所學知識解決實際生活中的問題，使學生初步學會這些方法并體會到它們在解決問題中的巨大作用，從而實現(xiàn)教學的真正目的符合新課程標準“物理源于生活，又高于生活，最終服務于生活”的科學定位。） （五）、布置作業(yè) ①完成導學手冊相關的練習。②預習安全用電的知識。 （六）、板書設計。 ξ15.3電熱器電流熱效應 1.電流熱效應：通電導體會發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應。 2.焦耳定律： （1）內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。 （2）公式：Q = I2Rt 3、電熱的利用和防止：（1）利用電熱的例有：電暖氣、電烙鐵、電熱毯、冷暖空調等在供電時都是利用電流的熱效應。（2）防止電熱的方法有：電動機利用翼狀散熱片增大散熱面積、電冰箱后背要有散熱窗。 八、教學反思