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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 16.4 電流的熱效應(yīng)教案 （新版）滬科版 【教學(xué)目標(biāo)】 （一）知識(shí)與技能1、知道電流的熱效應(yīng). 2、理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。 （二）過(guò)程與方法1、通過(guò)探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)”初步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、研究、解決問(wèn)題的能力。2、通過(guò)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用焦耳定律解決一些簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的能力。 3、注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行研究方法（控制變量法）的培養(yǎng) （三）情感態(tài)度價(jià)值觀1、通過(guò)經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)人們獲取科學(xué)理論的重要價(jià)值； 2、通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，體會(huì)物理知識(shí)來(lái)源于生活，服務(wù)于社會(huì)的理念。 3、使學(xué)生通過(guò)對(duì)英國(guó)物理學(xué)家焦耳的了解，受到其刻苦鉆研精神和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的感染和熏陶。（在探究實(shí)驗(yàn)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(xué)重點(diǎn)】理解焦耳定律。 【教學(xué)難點(diǎn)】探究電熱跟哪些因素有關(guān) 【教學(xué)準(zhǔn)備】焦耳定律實(shí)驗(yàn)演示器1套、學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器1個(gè)、單刀開(kāi)關(guān)1個(gè)。 【教學(xué)方法】情景教學(xué)法 實(shí)驗(yàn)探究法 問(wèn)題討論法 講授引導(dǎo)法。 【教學(xué)過(guò)程】（一）提問(wèn)引入：(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺(jué)？為什么？ (2) 電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺(jué)？為什么？ 學(xué)生回答：發(fā)燙. 師：電流通過(guò)任何導(dǎo)體都會(huì)發(fā)熱，生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。 我們一起學(xué)習(xí)與此有關(guān)的新一節(jié)課：焦耳定律（板書(shū)） （二）新課教學(xué) 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】師：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 電流產(chǎn)生的熱量叫做電熱，電熱大小跟哪些因素有關(guān)？（學(xué)生猜想） 1、演示實(shí)驗(yàn)：燈泡接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡發(fā)光，（目的：引導(dǎo)學(xué)生正確地猜想） 提出問(wèn)題：（1）燈泡在工作過(guò)程中，把什么能轉(zhuǎn)化為什么能？ 學(xué)生回答：燈泡在工作過(guò)程中，把電能能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。 （2）在燈泡工作過(guò)程中，電線中通過(guò)的電流和燈泡燈絲中通過(guò)的電流是否相同？學(xué)生回答：相同。 （3）電線中通過(guò)的電流和燈泡燈絲中通過(guò)的電流既然相同，那為什么燈泡燈絲熱得發(fā)熱發(fā)光，而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱呢？（學(xué)生：電熱可能跟導(dǎo)體的電阻有關(guān)） （4）電線中通過(guò)的電流越大，燈越亮，為什么燈泡燈絲就越熱？發(fā)光時(shí)間越久，燈泡玻璃越燙？ （學(xué)生：電熱可能還跟導(dǎo)體中的電流和通電時(shí)間有關(guān)） （先引導(dǎo)學(xué)生分析電流產(chǎn)生的熱量跟 電流I、電阻R和通電時(shí)間t有關(guān)，為下面的實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。） 3用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。學(xué)生討論研究方法 控制變量法。 ① 當(dāng)電流I、時(shí)間t相同時(shí)，研究電熱 Q與電阻R的關(guān)系。 ② 當(dāng)電阻R、時(shí)間t相同時(shí)，研究電熱Q與電流I的關(guān)系。 ③ 當(dāng)電流I、電阻R相同時(shí)，研究電熱Q與通電時(shí)間t的關(guān)系。 （引導(dǎo)學(xué)生分析研究多變量問(wèn)題的方法－－控制變量法，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中具體使用，對(duì)學(xué)生進(jìn)行研究方法的教育。） 二【進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)】 (1) 介紹如圖實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器1個(gè)、單刀開(kāi)關(guān)1個(gè)、 兩個(gè)內(nèi)有相同體積空氣的容器、容器中各裝一根電阻絲（10Ω,5Ω）、 電流表一只，規(guī)格相同的玻璃管兩支。 先把兩相同的容器中的電阻串聯(lián)起來(lái)，通電后電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的 熱量使容器內(nèi)的空氣體積膨脹，使得玻璃管里的紅水會(huì)上升， 電流產(chǎn)生的熱量越多，玻璃管內(nèi)的紅水上升得越高.實(shí)驗(yàn)中用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流。 ⑵介紹觀察方法：觀察紅水在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量. 電熱多少——?dú)怏w受熱膨脹或溫度的變化，來(lái)觀察產(chǎn)生熱量的多少（轉(zhuǎn)換法） （3）交流探究結(jié)果：請(qǐng)一位同學(xué)將本組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)在黑板上，并闡述本組得到的結(jié)論。 電流 時(shí)間t R大=10歐 R小=5歐 電流I1=0.3A 5s 紅水升高4cm 紅水升高2cm 電流I2=0.6A 5s 紅水升高16cm 紅水升高4cm ① 研究電熱Q跟電阻R的關(guān)系：電流I、通電時(shí)間t相同，電阻R越大，電熱Q越多。 ② 研究電熱Q跟電流I的關(guān)系：電阻R、通電時(shí)間t相同，電流越大，電熱越多。 ③ 研究電熱Q跟通電時(shí)間t的關(guān)系：電流I、電阻R相同，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電熱越多。 三、焦耳定律：焦耳簡(jiǎn)介：焦耳定律是英國(guó)物理學(xué)家焦耳經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)探索總結(jié)出來(lái)的。我們不僅要學(xué)習(xí)他發(fā)現(xiàn)的定律，而且要學(xué)習(xí)他的刻苦鉆研的精神。 （1）內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。注意：“電流產(chǎn)生的熱量Q與電流的平方I2成正比”的含義是： 當(dāng)I1=2I2時(shí)，Q1=4Q2 （2）公式：Q=I2Rt （3）單位：I－安，R－歐，t－秒，Q－焦。 （4）說(shuō)明：焦耳定律是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)的規(guī)律，它適用于任何情況下的電熱的計(jì)算。 四、理論推導(dǎo)： 焦耳定律是焦耳在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上歸納總結(jié)得出來(lái)的規(guī)律，還需要理論上的支持，我們能不能通過(guò)理論來(lái)推導(dǎo)出焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式呢？學(xué)生討論推導(dǎo)。 電功 當(dāng)滿足條件，電能 內(nèi)能（電熱）時(shí)，有Q＝W （全部轉(zhuǎn)化） W=UIt，且U=IR ∴Q=W=UIt=I2Rt ∴Q=I2Rt 通過(guò)理論推導(dǎo)，同樣得出了焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，達(dá)到理論和實(shí)踐的完美的統(tǒng)一。 最后再讓學(xué)生總結(jié)得出當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)熱量的計(jì)算方法： ①Q(mào) = W ；②Q = UIt ；③Q = Pt；④Q = UQ電荷量 ；⑤Q = I2Rt；⑥Q =（ U2/R） t 五、引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用本節(jié)課研究的結(jié)論解決實(shí)際問(wèn)題。 （1）分析討論課文前面“？”中的兩個(gè)問(wèn)題。問(wèn)題1：燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)。這是為什么？ 問(wèn)題2：假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？ （2）利用焦耳定律解決實(shí)際問(wèn)題： ①連接電路用的導(dǎo)線應(yīng)選擇電阻率較大的導(dǎo)線還是選擇電阻率較小的導(dǎo)線？為什么？ ②制作電爐子用的發(fā)熱體應(yīng)選擇電阻率較大的導(dǎo)線還是選擇電阻率較小的導(dǎo)線？為什么？ ③制作電扇電動(dòng)機(jī)線圈的導(dǎo)線應(yīng)選擇電阻率較大的導(dǎo)線還是選擇電阻率較小的導(dǎo)線？為什么？ （3）再通過(guò)例題討論可以用幾種不同的方法求解電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析、討論，材料的選擇、及熱量的不同計(jì)算方法的運(yùn)用，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解。 在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力，特別是讓學(xué)生通過(guò)討論，自己得出結(jié)論。這樣做，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和分析問(wèn)題的能力。 （三）課堂小結(jié)： 1、歸納研究物理問(wèn)題的方法——控制變量法 2、歸納物理知識(shí)：焦耳定律 3、歸納電熱的計(jì)算方法。 （四）作業(yè)： 1、閱讀教材第九章第5節(jié)——焦耳定律 2、P117練習(xí)：1、2、3 （五）附板書(shū)設(shè)計(jì)： 16.4 焦耳定律 一、研究電熱跟哪些因素有關(guān) 電流 I 1、電熱Q → 電阻 R 有關(guān) 通電時(shí)間 t 2、實(shí)驗(yàn)研究： 研究方法：控制變量法 二、焦耳定律 1、內(nèi)容：（略） 2、公式：Q=I2R.t 3、單位：I－安，R－歐，t－秒，Q－焦。 4、說(shuō)明：①焦耳定律是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)的規(guī)律，它適用于任何情況下的電熱的計(jì)算。 電功 ②當(dāng)滿足條件，電能 __________內(nèi)能（電熱）時(shí)，有Q＝W （全部轉(zhuǎn)化） W=UIt，且U=IR ∴Q=W=UIt=I2R.t （六）教學(xué)反思：