九年级《18.4焦耳定律》集体备课教学设计

课 题
18.4焦耳定律
授课人


课 型
新授
班班通使用



教学目标
（知识与能力；过程与方法；情感态度与价值观）

知识目标：
  1．知道电流的热效应；
  2．理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
过程方法：
  知道物理探究实验
常用的控制变量法和转换法。
情感目标：
  培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心

教材分析
重 点
焦耳定律的探究


难 点
焦耳定律的理解运用

教 学 方 法
课件演示、观察法、讨论法。

教 具 准 备
教学课件；视屏文件；Flash演示课件

学 法 指 导


教学过程

导入
生活中的物理，回顾上周“要闻”
周六，我们班小明同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是用手一摸电视机后盖后就发现，小明刚看过电视。
你知道小明的父亲是根据什么道理来判断的吗？


新

授
一、电流的热效应 （图片展示）
电流通过导体时，
电能要转化
成热能，我们把这种现象叫做电流的热效应。

 二、探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢
  知道了电流的热效应后，你能解释下面这个现象吗？
电炉丝和导线通过的电流相同；为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
猜想(分组讨论一下)
1．可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多；
  2．可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；
  3．可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。
电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了。
设计实验： 应采用控制变量的方法
播放视屏文件（一）0～2：10秒
  认真观看视屏，捕捉知识要点：
1.视屏演示实验中运用了哪些探究方法?
2.在探究中
哪些量相同,哪些量不同?
3.在实验中是通过什么方式来比较电阻产生热量的多少的? (引出物理探究实验方法---转换法)
 实验方案：
 第一次实验：把两个电阻放在煤油中或密闭的空气盒中，使之它们产生的热对煤油或空气加热。使两电阻丝串联，以保证它们的电流相等；让甲瓶的电阻相对乙瓶中的较大，观察两瓶中煤油或空气的膨胀程度，如图1所示。
 

 第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，可以在两个相等的电阻上再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2所示。
进行实验（用Flash课件演示）
  1．被加热的物质是煤油。
 介绍课本上实验。
  2．被加热的物质是空气。
3．用凡士林将火柴粘在串联的电阻丝上，接通电源，过一会儿发现，电阻大的火柴先掉下。
 
 4．使用同一根电阻加热煤油，用滑动变阻器调节电流，观察温度计示数，比较三次实验温度计液面高度，会发现在电阻一定的条件下，电流越大，温度计液柱上升越多。
  分析论证---引出焦耳定律
1.在电流和通电时间相同时，
电阻越大，产生的热量越多。
2.在通电时间、电阻相同时，
通过的电流越大，产生的热量越多。
  3.在电阻相同，通过电流相同时，
通电时间越长，产生热量越多。
 三、焦耳定律 
英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比
，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他
，把这个规律叫做焦耳定律。
其公式为：Q=I2Rt。
 
公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。
  介绍焦耳的生平，对学生进行爱科学的教育，激发学生的学习积极性。
 四、理论上对该表达式的推导 
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W
由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出Q=I2Rt。
即: Q = W = Pt = UI t = IR It = I2R
t
当电流产生的热量Q就等于消耗的电能W时；
则计算电热还可用：Q=Pt; Q=UIt; Q=
t
五、应用
例： 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共产生多少热量？
练习：
1.某导体的电阻是 2 Ω，通过的电流是2A，1min产生多少J 的热量？
2.一只额定功率是500W的电饭锅,在家庭电路中使用,正常工作10分钟能产生多少焦耳的热量?
六、电热的利用和防止 
电热的利用
电热有哪些方面的利用呢？让我们来观看一段视屏！播放视屏文件（二）
电热器１.工作原理：电流的热效应．
2.构造:主要工作部分是
发热体，常用电阻率大、熔点高的金属导体作为发热体。
用电器长时间没有使用，隔一段时间要通电，这样做的目的是利用 电热 来驱潮。
注：任何用电器工作时都是产生电热。
因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少在都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。
  凡是加热的装置都利用了电热。请大家举一些实子说明。
电热的防止
电热对我们有有利的方面也有不利的方面；观看一段视屏，让我们来
了解生活中是如何防止电热的？播放视屏文件（三）
  不是想把电能转化为热能，而是想转化为
机械能、化学能、声、光能等装置的用电器都需要防止电热的产生。
 如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。
七、课堂小结
本节课我们学习了
电热产生的原因，及影响电热产生多少的因素；
焦耳定律的学习与应用。
电热的利用和防止等知识。
  实验的设计时我们一定要有控制变量的思想，在说明一个物理量与另一个物理量之间关系时，一定要强调其条件，是在什么量不变的情况下才有这样的关系，使自己的叙述更加严密。

板书设计
第四节 焦耳定律
一、电流的热效应：电流通过导体时，电能要转化成热
 二、探究：电流产生的热与哪些有关
 1．猜想；2．设计实验；3．进行实验；4．分析论证；5．结论。
 三、焦耳定律
 四、理论上对公式的推导
 五、焦耳定律的应用
六、电热的利用和防止

作业布置


教学反思
《焦耳定律》是九年级物理第十八章第四节的内容，主要内容是电流通过导体时，电能转化成热与电流、电阻、通电时间有关；电热的利用和防止。本节课的设计的体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。
　　根据学生实际和课程标准的要求进行设计，
通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结。教学中应该充分地相信学生，给学生活动的空间，真正的让学生成为学习的主人，在实验的过程中学生也可能提出许多问题，教学中一定要发挥学生的主体作用，尤其是在大力提倡科学探究的今天。在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性，与思维分析能力，培养了学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用。
　　通过本节课的教学
，我进一步相信我的学生，相信他们的能力，在今后
的教学中，充分发挥学生学习的主动性，主有让他们爱学、会学，我们教师才能真正走出多年的困惑，不要一为地强调结果，让我们更多地关注过程吧，只有这样结果才会更加美好。