人教版九年級物理全一冊教學(xué)設(shè)計焦耳定律教案

1、焦耳定律教材分析<>焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在電能和內(nèi)能轉(zhuǎn)換中的體現(xiàn)，本節(jié)在電學(xué)中是重要的概念之一。運用功能關(guān)系的思想，在教材中起到承上啟下的作用。教學(xué)目標,【知識與能力目標】1、知道在電流相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱能的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。2.知道利用電熱和防止電熱的場合和方法?！具^程與方法目標】通過實驗探究電流的熱效應(yīng)與電阻大小的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和概括能力?！厩楦袘B(tài)度價值觀目標】通過電熱的利用和防止知識的學(xué)習(xí)，認識到科學(xué)是有用的。教學(xué)重難點 【教學(xué)重點】通過實驗探究電流熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系?！窘虒W(xué)難點】焦耳定律的計算。課前準備 -電爐、電熨斗、

2、熱得快等電熱器，多媒體課件。教學(xué)過程一、新課引入：星期天，小明的媽媽出門前囑咐小明別看電視，得先完成作業(yè)，可是小明等媽媽一走，就看起了電視，直到媽媽回來前才開始做作業(yè)。媽媽問小明為何沒有做完作業(yè)，小明說作業(yè)太難，可是小明媽媽只用了一招就知道小明說了謊，請問，他媽媽是怎樣做的？學(xué)生：她摸了摸電視機的的散熱窗，發(fā)現(xiàn)那兒還熱著呢。教師：你有類似的經(jīng)歷嗎，這個故事對你有什么啟示？二、知識講解：提問：生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。教師展示電爐、電熨斗、熱得快等電熱器。讓學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化角度分析，電熱器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(一)電流的熱效應(yīng)1、電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫

3、做電流的熱效應(yīng)。想想議議：電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？2、電熱的影響因素提出問題：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？想想議議：(1)浴霸燈泡和電線串聯(lián)在電路中，電流相同，燈泡下面非常熱，電線卻不怎么熱，這是為什么？(2)如果將小功率的浴霸燈泡換成大功率的浴霸燈泡，燈泡下面更熱，這又是為什么?(3)浴霸燈泡通電的時間更長，會產(chǎn)生更多的熱量，這說明了什么？猜想：電熱的大小可能的影響因素一一電阻、電流和時間。實驗方法：控制變量法。設(shè)計實驗：用電阻絲給密封容器里的空氣加熱，U形管中液面高度的變化反映空氣溫度的變化，進而比較電熱的大小。5實驗1:研究電熱與

4、電阻關(guān)系學(xué)生觀察實驗，得出結(jié)論?？偨Y(jié)：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗2:研究電熱與電流關(guān)系學(xué)生觀察實驗，得出結(jié)論?？偨Y(jié)：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生 的熱量越多。教師總結(jié)：焦耳(James Prescott Joule, 18181889),英國物理學(xué)家。用近 40年的時間做了 400多次實驗，研究熱和功的關(guān)系。 通過大量的實驗，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的 熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。我們稱為焦耳定律。(二)焦耳定律1、內(nèi)容：電流流過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，

5、跟通電的時間成正比 。2、公式：Q=I 2Rt3、單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。4、根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律。若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q= W又 W= UIt ,根據(jù)歐姆定律 Ul= IR ,.Q= W= UIt = I2Rt。教師引導(dǎo)例題：一根60的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？學(xué)生分析、演算、要求一名學(xué)生板演。解：由題知：R=60Q , U=36M t=5min=300s（注意時間的單位是 s） I=U/R=36V/60 Q =0.6AQ = I2Rt =（0.6 A）2X 60 WX 300 s = 6480 J答 : 在 5 min 內(nèi)共

6、產(chǎn)生6 480 J 熱量。想想議議：額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事 ?答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時應(yīng)該特別注意條件。（三）電熱的利用和防止生活中有些電熱我們要利用，有些電熱我們是要防止的。關(guān)于電熱的利用，同學(xué)們已經(jīng)了解了許多，比如電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐。剛剛舉出的都是利用電來加熱的設(shè)備，都是常見的電熱器。

7、電熱器的優(yōu)點: 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。同學(xué)們知道了利用電熱的好處，但有些時候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設(shè)法防止。電視機使用過程中會發(fā)熱，如果連續(xù)使用時間過長，還會燒壞電機。有些導(dǎo)體上的絕緣材料會因溫度過高，使絕緣材料迅速老化，甚至燒壞。電視機開的時間長了會發(fā)熱. 電視機后蓋上有許多孔，就是為了能通風(fēng)散熱。電腦中還裝有風(fēng)扇，也是為了散熱，減少電熱的危害。老師用的投影儀上也裝有小風(fēng)扇，也是為了快點散熱。農(nóng)村抽水、磨面用的電動機連續(xù)工作一段時間后要休息一會，等涼了再用，是為了防止電熱可能造成的危害。三、課堂總結(jié)：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如下知識：1. 電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系.2. 電熱的利用及防止 四、布置作業(yè)：課后“動手動腦學(xué)物理”。五、板書設(shè)計：第4節(jié)焦耳定律一、電流的熱效應(yīng)1、電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2-電熱的大小可能的影響因素一一電阻、電