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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(yīng)教案 蘇科版 (IV) 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能： （1）知道電流的熱效應(yīng) （2）在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出焦耳定律的內(nèi)容 （3）理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。 （4）知道一般電熱器的工作原理及其應(yīng)用。 2、過程與方法： 體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，了解科學(xué)探究的重要方法——控制變量法，提高探究能力和思維能力。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)科學(xué)探究帶來的樂趣，體會(huì)物理科學(xué)的研究方法。 二、設(shè)計(jì)思路： 通過電阻的發(fā)熱來得出電流的熱效應(yīng)，從而進(jìn)一步引導(dǎo)出電流的發(fā)熱與哪些因素有關(guān)的疑問，再通過學(xué)生的猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，得到焦耳定律，并給予一定的分析、應(yīng)用。 三、教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。 施教策略： 通過例一的講解，對比Q與W的異同。 教學(xué)難點(diǎn)：怎樣用實(shí)驗(yàn)的方法探究焦耳定律。 突破策略：通過學(xué)生用手觸摸感受電流的熱效應(yīng)可能與電阻有關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生猜想，方案設(shè)計(jì)新老教材均可。配合適當(dāng)?shù)挠涗浌┓治隹偨Y(jié)。 四、教學(xué)資源 焦耳定律實(shí)驗(yàn)裝置一套、5歐姆電阻、10歐姆電阻、20歐姆電阻、熱得快、電烙鐵、 五、教學(xué)設(shè)計(jì) 師生活動(dòng) 復(fù)備與點(diǎn)評 一、導(dǎo)入新課 將5歐姆、10歐姆、20歐姆三只電阻串聯(lián)后接到學(xué)生電源上，電源電壓調(diào)到9V，觀察并可讓學(xué)生迅速觸摸三只電阻，問：感受有什么不同，為什么？ 導(dǎo)體對通過它的電流有阻礙作用，這種阻礙會(huì)使得電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以通電后電阻將有發(fā)熱現(xiàn)象，而且同樣的電流，同樣的時(shí)間，阻值較大的電阻發(fā)熱較多。人們把這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)（板書）。同學(xué)們聯(lián)系生活實(shí)際，舉例說明家里有哪些用電器？其中哪些電器主要是為了產(chǎn)生熱量？ 師生活動(dòng) 復(fù)備與點(diǎn)評 各種用電器里都有導(dǎo)體（超導(dǎo)體除外），只要電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)？ 體就要發(fā)熱，那么，考慮到電熱問題，我們應(yīng)該怎樣正確使用家用電器呢 電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生的熱量有時(shí)多，有時(shí)少，同學(xué)猜想一下，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？這就是我們今天要探究的問題。 二、講授新課 首先請大家猜想想一下，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？（讓學(xué)生去猜想，可能有：電流、電壓、電阻、時(shí)間……） 1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 要知道是否真的與這些因素有關(guān)，但是要研究這么多影響的因素，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎樣進(jìn)行？用什么方法來探究這個(gè)問題？ 探究的過程中應(yīng)注意哪些問題？ 能否利用這些器材（出示焦耳定律演示器）驗(yàn)證你們的猜想？ 請大家把這兩種電路畫出來 電路接通后，電阻發(fā)熱，但是我們怎樣判斷哪個(gè)電阻發(fā)熱多呢？ （根據(jù)儀器不同，可能是用觀察兩根火柴誰先被點(diǎn)燃、溫度計(jì)的示數(shù)或玻璃管內(nèi)的液體的上表面） 2、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)…… 引導(dǎo)學(xué)生回答：在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。 教師可進(jìn)一步指出：精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：相同電流和通電時(shí)間的前提下，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比。 如果我們想繼續(xù)研究同一根電阻絲，當(dāng)其中的電流增大時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，所產(chǎn)生的熱量是較大還是較小，我們又如何進(jìn)行探究呢？ 3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。 英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出電流產(chǎn)生的熱量與電流的大小、電阻的大小和通電時(shí)間的關(guān)系，得到焦耳定律。 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成 師生活動(dòng) 復(fù)備與點(diǎn)評 正比，跟通電時(shí)間成正比。（板書） 即：Q= I2Rt 如果電流只是通過像定值電阻這樣的純電阻導(dǎo)體，則我們還可 以用電功公式結(jié)合歐姆定律推出焦耳定律，也可得到幾個(gè)使用的計(jì)算電熱的公式。 對于純電阻電路，電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q=W,此時(shí)： ∵W=UIt， 根據(jù)歐姆定律U=IR， ∴Q=W=UIt=I2Rt。 Q=I2Rt=U2/R?t。 在非純電阻電路中，如電動(dòng)機(jī)電路中，電流做功只有很小一部分來產(chǎn)生熱量，絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，即：W=Q+E。但這種情況下焦耳定律仍然適用，只不過算出來的是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的一部分電功。 例題講解： 例1：課本15頁 例2：電線和燈串聯(lián)，為什么燈絲熱到2500℃左右，而連接導(dǎo)線不怎么熱？ Ａ Ｃ Ｂ Ｄ Ｕ Ｕ 例3: 圖中a、b、c、d 是四個(gè)將有等量、等溫水的相同容器，容器放入電阻絲，R a、Rb、Rc、Rd，且R a=Rc＜Rb=Rd，如圖所示，問經(jīng)過相同的時(shí)間，四個(gè)容器水溫從高到低的順序是 。 三、課堂小結(jié) 本節(jié)課主要講了電流的熱效應(yīng)，，電流通過電阻絲時(shí)主生的熱量與導(dǎo)體本身的電阻、通過導(dǎo)體的電流有關(guān)。焦耳定律內(nèi)容、公式（讓學(xué)生敘述） 三、電熱器 電流的熱效應(yīng) 焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(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。 純電阻電路Q=W ∵W=UIt， 根據(jù)歐姆定律U=IR， ∴Q=W=UIt=I2Rt。 Q=I2Rt=U2/R?t。 非純電阻電路 W=Q+E 例1：