2019-2020年九年級物理全冊 18.4 焦耳定律教案1 （新版）新人教版課標依據(jù)346通過實驗，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。一、教材分析焦耳定律人教版初中物理教材九年級第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，用1課時進行教學(xué)。本節(jié)課內(nèi)容主要有四部分，一是電流的熱效應(yīng)；二是探究電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)，三是焦耳定律；四是電熱的利用和防止。電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生熱，學(xué)生是有生活體驗的，但流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的快慢跟什么因素有關(guān)？有什么關(guān)系？這是學(xué)生所不知的，教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了電能、電功率知識后及時地安排了本節(jié)課，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，符合學(xué)生的認知規(guī)律，此外教材在學(xué)生知道了焦耳定律以后，及時地安排了電熱的利用和防止的內(nèi)容，充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”，“學(xué)以致用”的新的教育理念。本節(jié)課也為下一節(jié)安全用電的教學(xué)做了某些知識準備，本節(jié)課在全章中起著舉足輕重的作用。二、學(xué)情分析知識技能方面，學(xué)生在第十七章中已學(xué)習(xí)了歐姆定律，通過本章前三節(jié)的教學(xué)，學(xué)生對電能、電功率知識已有了一定的了解。對于一些探索性問題，學(xué)生已有了初步的探究意識，同時也具備了一定的實驗操作能力。心理方面，學(xué)生對很多科學(xué)問題總是有很濃的興趣，很想探究這些問題，但卻不知從何下手，實驗設(shè)計能力有待提高。三、教學(xué)目標（一）知識與技能1能通過實例，認識電流的熱效應(yīng)。2能在實驗的基礎(chǔ)上得出電熱的大小與電流、電阻和通電時間有關(guān)，知道焦耳定律。3會用焦耳定律進行計算，會利用焦耳定律解釋生活中電熱利用與防治。（二）過程與方法體驗科學(xué)探究過程，了解控制變量的物理方法，提高實驗探究能力和思維能力。（三）情感態(tài)度和價值觀會解釋生活中一些電熱現(xiàn)象，通過學(xué)習(xí)電熱的利用與防止，學(xué)會辯證地看待問題。四、教學(xué)重點難點教學(xué)重點對焦耳定律的理解及焦耳定律在實際生活中的應(yīng)用。教學(xué)難點電流做功和電熱的區(qū)別和聯(lián)系五、教法學(xué)法探究教學(xué)法 談話教學(xué)法 合作學(xué)習(xí)法理論聯(lián)系實際法六、教學(xué)過程師生活動設(shè)計意圖直接引入一、電流的熱效應(yīng)（l）燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？ （2）電風(fēng)扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。這種現(xiàn)象就叫做電流的熱效應(yīng)。 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)。聯(lián)系生活實際，創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。問題及猜想二、焦耳定律問題1：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?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?猜想：與電流、電阻、通電時間有關(guān)通過問題調(diào)動思維，培養(yǎng)分析及設(shè)計的能力。實驗演示實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系結(jié)論：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。演示實驗2：研究電熱與電流關(guān)系結(jié)論：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。視頻演示使用空氣盒進行實驗效果更明顯本實驗只進行粗略驗證 不要求找出定量關(guān)系焦耳定律焦耳介紹：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。我們稱其為焦耳定律。焦耳定律1內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2公式：Q = I2Rt3單位：焦耳（J）通過對焦耳的介紹引出焦耳定律內(nèi)容及相關(guān)知識電能和電熱關(guān)系三、電能和電熱關(guān)系1當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即：Q = W = UIt = I2Rt如：電暖器、電飯鍋、電爐子、白熾燈等。2當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能：電能= 內(nèi)能+機械能 WQ熱例題：一根 60 的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在 5 min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?對比電能與電熱引出純電阻電路的計算時熱功當(dāng)量問題，并通過一個例題的兩種解法強化熱功當(dāng)量問題電熱的利用和防止四、電熱的利用和防止利用和防止是辯證的問題，任何事物都具有兩面性，要用辯證的觀點看問題。如何散熱課堂練習(xí)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?？墒前凑战苟?，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。通過解決問題，引出二者適用的條件，加深公式的理解學(xué)習(xí)小結(jié)1、焦耳定律內(nèi)容、公式、單位2、公式的適用范圍3、焦耳定律的簡單應(yīng)用達標檢測1、標有“220V 40W”電熱器安裝在220V的電路中，工作100s后，所消耗的電能是 J，通過電熱器的電流是 A，產(chǎn)生的熱量是 J。2、下列電器中，不屬于電熱器的是（ ）A電飯鍋 B.電熨斗C.電風(fēng)扇 D.電烤爐3家庭電路使用的電爐，電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)的，當(dāng)電爐絲發(fā)熱發(fā)紅時，連接導(dǎo)線卻不熱，這是因為（ ）A.通過電爐絲電流比通過連接導(dǎo)線的電流大 B.通過電爐絲電流比通過連接導(dǎo)線的電流小C.電爐絲兩端電壓比連接導(dǎo)線兩端電壓小 D.電爐絲的電阻比兩節(jié)導(dǎo)線的電阻大4、下列情況中防止電熱危害的是（ ）A.電視機背后有散熱窗 B.家電長時期不使用，隔一段時間要通電一次C.家庭電路一般安裝的漏電保護器 D.大型爆破工程用電熱引發(fā)炸藥5、小宇同學(xué)按如圖所示的裝置，研究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”。圖中兩只燒瓶內(nèi)盛有質(zhì)量和溫度相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，銅絲的電阻比鎳鉻合金絲的電阻小。 閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲中的電流是 的。一段時間后，可觀察到A瓶中溫度計的示數(shù) （填“大于”、“小于”或“等于”）B瓶中的溫度計的示數(shù)。由上述實驗可知，在電流和通電時間都相同時，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱量 。拓展延伸6、某導(dǎo)體的電阻是2歐姆，通過2A的電流時，1分鐘產(chǎn)生多少焦耳的熱量？7、一只額定功率是450W的電飯鍋，在220V的額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生多少焦耳的熱量？8.一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時的電阻是1210歐姆，它的額定功率是多大？在額定電壓下通電10分鐘產(chǎn)生多少熱量？