九年級物理全冊 18.4《焦耳定律》教案 （新版）新人教版.doc

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《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(yùn)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(biāo) 【知識與能力目標(biāo)】 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。 【過程與方法目標(biāo)】 通過實(shí)驗(yàn)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。 【情感態(tài)度價值觀目標(biāo)】 通過電熱的利用和防止知識的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到科學(xué)是有用的。 ◆ 教學(xué)重難點(diǎn) ◆ 【教學(xué)重點(diǎn)】 通過實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系。 【教學(xué)難點(diǎn)】 焦耳定律的計算。 ◆ 課前準(zhǔn)備 ◆ 電爐、電熨斗、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(jī)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。 （1） 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)。 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——電阻、電流和時間。 實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。 設(shè)計實(shí)驗(yàn)： 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(jìn)而比較電熱的大小。 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系 學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。 總結(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(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系 學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。 總結(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，1818—1889），英國物理學(xué)家。用近 40 年的時間做了 400 多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)驗(yàn)，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。 （2） 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，跟通電的時間成正比。 2、 公式：Q=I 2Rt 3、 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U＝IR， ∴Q＝W＝UIt＝I2Rt。 例題：一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？ 教師引導(dǎo)學(xué)生分析、演算、要求一名學(xué)生板演。 解：由題知：R=60Ω，U=36V，t=5min=300s(注意時間的單位是s) I=U/R=36V/60Ω=0.6A Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6480 J 答: 在 5 min 內(nèi)共產(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。 電熱器的優(yōu)點(diǎn): 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(jī)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(jī)。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(jī)開的時間長了會發(fā)熱.電視機(jī)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(diǎn)散熱。農(nóng)村抽水、磨面用的電動機(jī)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——電阻、電流和時間。 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，跟通電的時間成正比 。 2、公式：Q=I 2Rt 3、單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。 三、電熱的利用和防止 ◆ 教學(xué)反思 略