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2019-2020年九年級物理全冊《16.4 科學探究 電流的熱效應(yīng)》教案 （新版）滬科版 教學目標 （一）知識與技能 1．知道電流的熱效應(yīng). 2．知道電流通過導體時產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時間的定性關(guān)系。 3．了解生產(chǎn)和生活中如何利用電流的熱效應(yīng)來為人類服務(wù)，了解電流熱效應(yīng)帶來的危害及防止的措施。 4．理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其簡單應(yīng)用。 （二）過程與方法 1、通過探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)”初步培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、研究、解決問題的能力。 2、通過教學培養(yǎng)學生運用焦耳定律解決一些簡單實際問題的能力。 3、注意對學生進行研究方法（控制變量法）的培養(yǎng) （三）情感態(tài)度價值觀 1、通過經(jīng)歷科學探究的過程，使學生認識實驗對人們獲取科學理論的重要價值； 2、通過對所學知識的應(yīng)用，體會物理知識來源于生活，服務(wù)于社會的理念。 3、使學生通過對英國物理學家焦耳的了解，受到其刻苦鉆研精神和嚴謹科學態(tài)度的感染和熏陶。（在探究實驗的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。） 教學重點 通過實驗探究電流熱效應(yīng)跟電流和電阻大小的關(guān)系。 教學難點 組織指導學生在探究過程中認真觀察、分析，并得出正確結(jié)論。 教材分析與 教法設(shè)想 本節(jié)課從一個簡單的生活現(xiàn)象，通過多媒體視頻和豐富的圖片介紹電熱在生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會的新課標理念。 本節(jié)課設(shè)計成體現(xiàn)物理新課標理念的以學生為主體，親自參與動手實驗的探究課，探究的課題是影響電流熱效應(yīng)的因素，特別注意引導學生通過實驗事實，歸納、概括出影響電流熱效應(yīng)的因素，使學生得到創(chuàng)造、探索的訓練。 本節(jié)課體現(xiàn)了高效型課堂教學理念——優(yōu)化的教學設(shè)計 本節(jié)課重視問題情境的創(chuàng)設(shè)和思維動機的激發(fā)，通過引導學生主體積極參與教學，主動的探究和建構(gòu)知識。傳統(tǒng)的教學常把這節(jié)課上成實驗驗證焦耳定律的規(guī)律課，忽視了課題的方法教育功能（實驗方法、控制變量法）和學生思維能力、探究能力的培養(yǎng)。因而 我力圖將本課題的教學轉(zhuǎn)變成為師生共同參與的啟發(fā)問題探究課，在實驗中以實驗為載體展開過程，以問題為線索將課堂教學組織起來，通過積極創(chuàng)設(shè)問題情境，力求使實驗與思維有機結(jié)合，層層遞進，使學生始終處于積極參與探究的狀態(tài)之中，充分展現(xiàn)物理課教學的特點和魅力。 教學準備 學生用：長度橫截面積相同的錳銅絲、鎳鉻絲（2個）、滑動變阻器、電流表、導線、開關(guān)、電源，火柴。 演示用：電爐、電熨斗、熱得快等電熱器、220V100W的燈泡一個、電腦課件。 教學環(huán)節(jié) 導學過程 學習過程 備注 創(chuàng) 設(shè) 情 境 演示：將220V100W的燈泡接入家庭電路中。 教師引導：同學們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，一定能舉出許多電能變成內(nèi)能的例子。通過對電能的學習，大家已經(jīng)了解電流通過導體時，導體會發(fā)熱。 板書：電流的熱效應(yīng) 教師引導：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？ 教師引導：導線和燈炮中流過了相同的電流，燈泡發(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通過導體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢？（同學之間相互討論，大膽猜想） 教師引導：I、U、R、t、W、P等因素中，好多量之間，是有關(guān)聯(lián)的，（如：P＝UI，W＝UIt，U＝IR等。 師出示探究方案（一） l．探究對象：Q與R的關(guān)系； 2．主要實驗器材及電路組成； 3．顯示產(chǎn)生熱量多少的方法。 探究Q與R的關(guān)系時，至少需要幾個電阻？（兩只） 兩只電阻大小的關(guān)系怎樣？（電阻大小不等） 探究時應(yīng)保持什么量不變？（I、t） 　怎樣來保證通過電阻絲中的電流大小相等，通電時間相同？（串聯(lián)在同一電路中） 實驗電路中，除阻值不等的電阻絲R1、R2外，還應(yīng)有哪些主要器材？（電源、開關(guān)、導線等）。 教師對學生的設(shè)計加以肯定、鼓勵。 　怎樣來顯示通電導體產(chǎn)生熱量的多少？ ①將兩根電阻絲分別浸沒在等質(zhì)量的煤油中，通電后，用溫度計測煤油溫度的變化。 ②將兩根電阻絲分別浸沒在裝滿煤油的、規(guī)格相同的燒瓶中，并插入細玻璃管，通電后，觀察管中液面的變化。 ③在兩根電阻絲上，分別放上火柴。通電后，觀察火柴燃燒的情況。 按照探究方案進行實驗，師巡視指導發(fā)現(xiàn)問題及時解決 探究方案㈡ 1．探究對象：Q與I的關(guān)系； 2．主要實驗器材及電路的組成； 3．顯示產(chǎn)生熱量多少的方法。 　探究Q與I的關(guān)系時，應(yīng)保持什么量不變？（R、t） 　如何使等值電阻中的電流大小不等呢？（并接在兩條支路中，其中一條支路中串接一只限流電阻）。 按照探究方案進行實驗，師巡視指導發(fā)現(xiàn)問題及時解決 師板書 結(jié)論：導體中電流越大，導體的電阻越大，通電時間越長，通電導體產(chǎn)生的熱量越多。 通過實驗探究我們得到了通電導體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間的定性關(guān)系。 師放映影片 英國物理學家焦耳做了大量的實驗于1840年確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的定量關(guān)系。 板書：焦耳定律的數(shù)學公式 Q=I2RT 介紹單位 回答本堂課開始所提出的兩個問題。 1.為什么電路中燈泡的燈絲的發(fā)紅，而連接的導線并不怎么熱？ 2.電熱的利用和防止（根據(jù)同學所掌握的信息，采用相互交流的方式，來辯證地看待電熱的作用。） （1）電流的熱效應(yīng)有著廣泛的應(yīng)用。 （2）很多情況下需要防止電熱造成的危害。 放映影片介紹新型發(fā)熱材料——PTC是一種新型的半導體陶瓷材料.它以鈦酸鋇為主，摻入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的. 1．填空： 2.利用焦耳定律計算 出示幻燈片 你學到了那知識和方法？ 1.讓學生自己查閱“電流熱效應(yīng)苦與樂”。寫成科學小論文。 2.教材P73頁1、2 兩名同學分別摸一摸燈泡和與燈泡相連的導線，說出自己的感受。 學生舉出生活中電能變成內(nèi)能的例子。 筆記理解 學生回答：：相同 可能導線和燈泡的電阻不同 同學間相互討論，大膽猜想 A．通電導體產(chǎn)生的熱量可能與I、R、t有關(guān)？ B．通電導體產(chǎn)生的熱量可能與U、W、P有關(guān)？ 同學之間集體討論，集思廣益，達成共識），要研究通電導體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)，我們只要研究通電導體產(chǎn)生的熱量與I、R、t的關(guān)系就可以了。 小組討論，大組交流 學生填寫探究方案 同學討論 設(shè)計出一個科學的合理的實驗電路，并畫出它的電路圖并大屏幕展示 學生帶著自己組的實驗設(shè)計方案到展臺前講解說明， 展示1，2，3組 學生、教師各抒己見 分析討論哪一種方法更好一些，討論比較后，各實驗小組采用第三種方法進行。 連接實驗電路進行探究實驗，將實驗現(xiàn)象和結(jié)果填入實驗的表格中。 小組討論，大組交流 學生填寫探究方案 小組討論 大組交流 設(shè)計電路圖，由學生實物投影展示。 各小組根據(jù)電路圖將提供的實物連接成電路進行實驗將實驗現(xiàn)象和結(jié)果填入實驗的表格中。 學生得出結(jié)論：I、t相同，R越大，產(chǎn)生熱量越多。 學生得出結(jié)論：R、t相同，I越大，產(chǎn)生的熱量越多。 從上述兩個探究過程中，也可得出：R、I一定，t越長，產(chǎn)生的熱量越多。 觀看 記憶理解 交流發(fā)言 學生利用上網(wǎng)查到的材料進行交流 電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用：電熱水器、電飯鍋、……。 防止電熱造成的危害。 電動機發(fā)熱，……。 觀看 練習，思考 記作業(yè) 創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學生的興趣和求知欲。 從生活走向物理 創(chuàng)設(shè)猜想的情境 為學生順利猜想作好鋪墊 讓學生經(jīng)歷假定的過程，讓學生經(jīng)歷解釋的過程。使假設(shè)（猜想）有科學性、推測性、檢測性、創(chuàng)造性。使學生根據(jù)已有事實、知識對假定的合理性進行解釋。 注重前后知識的聯(lián)系，滲透物理學的研究方法，對學生的終身學習很有裨益 把探究方案和電路設(shè)計填入表中為后邊的實驗提供依據(jù)，同時也便于和別人交流。以組為單位進行討論培養(yǎng)了學生的合作意識 學生探究的欲望越來越強烈，培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力和語言表達能力，利用信息技術(shù)進行自我展示能力。 增強實驗設(shè)計中的學生自主學習，使整個活動更貼近科學探索實際 培養(yǎng)學生動手實驗?zāi)芰蛯嵤虑笫堑目茖W態(tài)度。圍繞目標學生實驗探究合作意識的培養(yǎng)。 使學生在討論中加深對知識的理解，在討論中嘗試評估他人的方案，有從評估中吸收經(jīng)驗教訓的意識，從而改進探究方案。 通過總結(jié)既培養(yǎng)了學生的分析歸納能力，又鞏固了前面所學知識，注重了知識的前后聯(lián)系 同時也鍛煉學生語言表達能力 對學生進行愛國主義教育 前后呼應(yīng)，使學生能體驗到用物理知識解決實際問題的探究快樂。 給學生創(chuàng)設(shè)交流的平臺，使他們體驗到師生的平等，做到以人為本，激發(fā)了學生的探究的強烈愿望和樂于交流的意識。 探究的目的是為了從物理走向生活 滲透STS教育。 通過對實際問題的分析、討論，材料的選擇、及熱量計算公式的運用，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力。進一步加深學生對物理知識的理解。 培養(yǎng)學生總結(jié)知識的能力。 讓學生在開放的環(huán)境下更加深刻的感受到科學知識的真實，有用有趣。 自 主 學 習 合 作 共 建 知 能 應(yīng) 用 鞏 固 小 結(jié) 診 斷 評 價 作業(yè)布置 與 預習提綱 板 書 設(shè) 計 第十六章第四節(jié) 科學探究：電流的熱效應(yīng) 1、 電流的熱效應(yīng) 2、 實驗探究 3、 焦耳定律 教 學 札 記 本節(jié)實驗較難操作，能否將實驗簡單化，而且又能說明問題是關(guān)鍵，可以減少不必要的時間浪費，增加課堂容量，突出重點難點。