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2019-2020年九年級物理全冊《18.4 焦耳定律》教案 （新版）新人教版(I) 學科：物理 課時： 1 總課時數(shù)： 教 　　 學 目 標 知識與技能 1.知道電流的熱效應. 2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運用. 過程與方法 知道科學研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用方法. 情感態(tài)度與價值觀 通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學生熱愛科學，勇于克服困難的信念. 教材分析 教學重點 理解電流的熱效應及焦耳定律內(nèi)容 教學難點 了解焦耳定律的內(nèi)容及會用焦耳定律解決所遇到的電學問題 教　學　過　程 教師活動 學生活動 備注（教學目的、時間分配等） 提問： (1)燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？ (2)電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？為什么？ 學生回答：發(fā)燙.是電流的熱效應. 引入新課 (1)演示實驗： 1、 介紹如圖9-7的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯(lián)起來，通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會上升，電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量. 2、 三種情況： 第一次實驗：兩個電阻串聯(lián)它們的電流相等，加熱的時間相同，甲瓶相對乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多. 第二次實驗：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，加大電流，重做實驗，讓通電的時間與前次相同，兩次實驗比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多. 第三次實驗：如果加長通電的時間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多. （2）焦耳定律 英國物理學家焦耳做了大量的實驗于1840年最先精確地確定電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比.跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律. 焦耳定律可以用下面的公式 表示： Q=I2Rt 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)，通過的時間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）. 例題 一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量. 解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A Q＝I2Rt＝(0.6A)260Ω300s＝6480J 在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導出焦耳定律公式如果電流通過導體時，其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W. W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導出焦耳定律Q=I2Rt， (3)總結(jié) 在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多. 在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，進一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比. 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多. 探究活動 【課題】“焦耳定律”的演示 【組織形式】學生分組或教師演示 【活動方式】 1．提出問題 2．實驗觀察 3．討論分析 【實驗方案示例】 1．實驗器材：干電池四節(jié)，玻璃棒，若干電阻絲，蠟燭，火柴棒． 2． 制作方法 把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端，繞線匝數(shù)比例為1∶8，兩線圈相距5ｃｍ左右，然后在這兩個線圈上滴上同樣多的蠟，使線圈被蠟均勻地包?。c著火柴立即吹滅，靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個線圈上，如圖1所示． 圖1 3．實驗步驟 （1）用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電，可看到匝數(shù)多的線圈（電阻大）上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈（電阻小）上的火柴桿先掉．這就表明：在電流強度和通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量就越多． （2）經(jīng)過較長時間后，匝數(shù)少的線圈（電阻小）上的火柴桿也會掉下來．這就說明：通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多． （3）用四節(jié)電池（增大電源電壓）重做上述實驗，可看到兩根火柴桿都先后很快掉下來．在線圈的溫度不太高時，可認為總電阻不變，電壓增大時，通過它們的電流增大．這就表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多． ！ 4分鐘 3分鐘 6分鐘 2分鐘 9分鐘 10分鐘 8分鐘 3分鐘 教學后記：