2019-2020年九年級物理上冊《18.4 焦耳定律》教學設(shè)計 新人教版.doc

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2019-2020年九年級物理上冊18.4 焦耳定律教學設(shè)計 新人教版課題焦耳定律學習目標知識目標：1知道電流的熱效應(yīng)；2理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運用。過程方法：知道科學研究中常用的等效替代法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用。情感目標：通過對焦耳生平的介紹，培養(yǎng)學生熱愛科學，勇于克服困難的決心和信心。學習重點電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系學習難點實驗操作教學方式演示法、觀察法、討論法。教具與媒體電流的熱效應(yīng)演示器一臺，220V電源、火柴、電阻絲、泡沫塑料塊等及多媒體。一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課老師出示一些電器的圖片，讓學生觀察。提出問題：比較它們有何不同？燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？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？電能在轉(zhuǎn)化為其他形式能的時候，為什么都要發(fā)熱？影響它們發(fā)熱的因素是什么？它們發(fā)熱時有什么規(guī)律？二、進入新課，科學探究（一）電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時，電能要轉(zhuǎn)化成熱，我們把這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。(二)探究：電流產(chǎn)生的熱跟哪些因素有關(guān)呢【猜想】1可能與電壓有關(guān)，因為電壓越大，電爐中產(chǎn)生的熱越多；2可能與電阻有關(guān)，因為電爐絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱；3可能跟電流有關(guān)，因為常聽說，電流大容易引發(fā)火災(zāi)。電流、電壓和電阻三個量之間是有聯(lián)系的，明確了二個量就可以再確定另外一個量，故我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。學生觀察學生回答學生嘗試回答學生回答師生討論注意從眾多的用電器工作時的特點 中把電與熱抽出來發(fā)動學生猜想越充分越好【設(shè)計實驗】應(yīng)采用控制變量的方法1如何控制電流一定時電阻的變化？2如何控制電阻一定時電流的變化？3如何比較電流產(chǎn)生熱的多少？(轉(zhuǎn)換的思想)方案第一次實驗：把兩個電阻放在煤油中或密閉的空氣盒中，使之它們產(chǎn)生的熱對煤油或空氣加熱。使兩電阻絲串聯(lián)，以保證它們的電流相等；讓甲瓶的電阻相對乙瓶中的較大，觀察兩瓶中煤油或空氣的膨脹程度，如圖1所示。第二次實驗：欲使其電阻一樣，電流不等，可以在兩個相等的電阻上再并聯(lián)一個等值的電阻絲，則干路和支路上的電流不相等，如圖2所示。【進行實驗】1被加熱的物質(zhì)是煤油。介紹課本上實驗。2被加熱的物質(zhì)是空氣。老師使用電熱效應(yīng)演示器一臺進行演示，學生觀察。3視頻播放：用凡士林將火柴粘在串聯(lián)的電阻絲上，接通電源，過一會兒發(fā)現(xiàn)，電阻大的火柴先掉下。4用兩段不同材料電阻絲和一根長竹片制成的弓型的電熱鋸，串聯(lián)后接入電壓為46 V的蓄電池組上.切割泡沫塑料。感覺電阻絲細的部分切割快，而粗的部分切割遲鈍。【分析論證】1在通電電流一定的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生熱的功率就越大，精確的實驗表明：電流產(chǎn)生熱的功率與電阻成正比。2在電阻一定的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生熱的功率也越大，大量的精確實驗表明：電流產(chǎn)生熱的功率與電流的平方成正比?！窘Y(jié)論】上述關(guān)系式用公式表示為：P=I2R。(三)理論上對該表達式的推導(dǎo)由P=UI與歐姆定律的變形式U=IR綜合得出P=I2R。(四)焦耳定律英國物理學家焦耳通過大量的實驗于1840年最先精確地確定電流通過導(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，跟通電時間成正比的結(jié)論，這與我們剛才得出的發(fā)熱功率與電流、電阻的關(guān)系是一致的，于是人們?yōu)榱擞涀∷堰@個規(guī)律叫做焦耳定律。其公式為：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()，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）。介紹焦耳的生平，對學生進行愛科學的教育，激發(fā)學生的學習積極性。(五)電熱的利用和防止1任何用電器工作時都是產(chǎn)生電熱。因為用電器都是由一定阻值的導(dǎo)體組成的，導(dǎo)體中或多或少在都有電阻，所以電流通過這些電阻時都會發(fā)熱。2電熱的利用凡是加熱的裝置都利用了電熱。請大家舉一些實子說明。3電熱的防止不是想把電能轉(zhuǎn)化為熱能，而是想轉(zhuǎn)化為機械能、化學等裝置的用電器都需要防止電熱的產(chǎn)生。如電視機的散熱窗、電動機的散熱風扇等。三、思考與練習(略)學生回答師生討論得出老師演示學生回答師生總結(jié)師生推導(dǎo)師生討論得出師生討論學生舉例控制變量的思想一定要體現(xiàn)出來通過畫出其本質(zhì)的電路圖，讓學生了解更清楚所提供的這些實驗可做為參考，如果不能都做，向?qū)W生介紹一下也可以，學生會很有啟發(fā)的公式表示體現(xiàn)了簡約性焦耳定律應(yīng)該在此向?qū)W生展示一下培養(yǎng)學生運用辯證眼光看問題的意識小結(jié)本節(jié)課我們學習了電熱產(chǎn)生的原因，及影響電熱產(chǎn)生多少的因素，電熱的利用和防止等知識。實驗的設(shè)計時我們一定要有控制變量的思想，在說明一個物理量與另一個物理量之間關(guān)系時，一定要強調(diào)其條件，是在什么量不變的情況下才有這樣的關(guān)系，使自己的敘述更加嚴密。焦耳定律的內(nèi)容與該節(jié)知識很貼近，我們略一轉(zhuǎn)化就可以得出焦耳定律的內(nèi)容。但本質(zhì)上電流產(chǎn)生的熱與電阻的關(guān)系更具有簡單易記、精確明了的特點，只不過它沒有了著名物理學所賦予的光環(huán)。作業(yè)動手動腦學物理：、。教學流程板書設(shè)計第四節(jié)：焦耳定律一、電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時，電能要轉(zhuǎn)化成熱二、探究：電流產(chǎn)生的熱與哪些有關(guān)1猜想；2設(shè)計實驗；3進行實驗；4分析論證；5結(jié)論。三、理論上對公式的推導(dǎo)四、焦耳定律五、電熱的利用和防止教學反思