2019-2020年九年级物理全册 16.4 电流的热效应教案 （新版）沪科版.doc

2019-2020年九年级物理全册 16.4 电流的热效应教案 （新版）沪科版【教学目标】 （一）知识与技能1、知道电流的热效应. 2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。（二）过程与方法1、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力。2、通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力。3、注意对学生进行研究方法（控制变量法）的培养（三）情感态度价值观1、通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值；2、通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。3、使学生通过对英国物理学家焦耳的了解，受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶。（在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。）【教学重点】理解焦耳定律。【教学难点】探究电热跟哪些因素有关【教学准备】焦耳定律实验演示器1套、学生电源、滑动变阻器1个、单刀开关1个。【教学方法】情景教学法 实验探究法 问题讨论法 讲授引导法。【教学过程】（一）提问引入：(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？(2) 电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生回答：发烫.师：电流通过任何导体都会发热，生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。我们一起学习与此有关的新一节课：焦耳定律（板书） （二）新课教学【实验设计】师：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。电流产生的热量叫做电热，电热大小跟哪些因素有关？（学生猜想）1、演示实验：灯泡接入电路中，闭合开关，灯泡发光，（目的：引导学生正确地猜想）提出问题：（1）灯泡在工作过程中，把什么能转化为什么能？学生回答：灯泡在工作过程中，把电能能转化为内能和光能。（2）在灯泡工作过程中，电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同？学生回答：相同。（3）电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同，那为什么灯泡灯丝热得发热发光，而导线几乎不发热呢？（学生：电热可能跟导体的电阻有关）（4）电线中通过的电流越大，灯越亮，为什么灯泡灯丝就越热？发光时间越久，灯泡玻璃越烫？（学生：电热可能还跟导体中的电流和通电时间有关）（先引导学生分析电流产生的热量跟 电流I、电阻R和通电时间t有关，为下面的实验打下基础。）3用实验进行研究。学生讨论研究方法 控制变量法。 当电流I、时间t相同时，研究电热Q与电阻R的关系。 当电阻R、时间t相同时，研究电热Q与电流I的关系。 当电流I、电阻R相同时，研究电热Q与通电时间t的关系。（引导学生分析研究多变量问题的方法控制变量法，并在实验过程中具体使用，对学生进行研究方法的教育。）二【进行探究实验】(1) 介绍如图实验器材：学生电源、滑动变阻器1个、单刀开关1个、两个内有相同体积空气的容器、容器中各装一根电阻丝（10,5）、电流表一只，规格相同的玻璃管两支。先把两相同的容器中的电阻串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使容器内的空气体积膨胀，使得玻璃管里的红水会上升，电流产生的热量越多，玻璃管内的红水上升得越高.实验中用滑动变阻器改变电路中的电流。介绍观察方法：观察红水在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.电热多少气体受热膨胀或温度的变化，来观察产生热量的多少（转换法）（3）交流探究结果：请一位同学将本组的实验数据写在黑板上，并阐述本组得到的结论。电流时间tR大=10欧R小=5欧电流I1=0.3A5s红水升高4cm红水升高2cm电流I2=0.6A5s红水升高16cm红水升高4cm 研究电热Q跟电阻R的关系：电流I、通电时间t相同，电阻R越大，电热Q越多。 研究电热Q跟电流I的关系：电阻R、通电时间t相同，电流越大，电热越多。 研究电热Q跟通电时间t的关系：电流I、电阻R相同，通电时间越长，电热越多。三、焦耳定律：焦耳简介：焦耳定律是英国物理学家焦耳经过无数次实验探索总结出来的。我们不仅要学习他发现的定律，而且要学习他的刻苦钻研的精神。（1）内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。注意：“电流产生的热量Q与电流的平方I2成正比”的含义是：当I1=2I2时，Q1=4Q2（2）公式：Q=I2Rt（3）单位：I安，R欧，t秒，Q焦。（4）说明：焦耳定律是从实验中总结出来的规律，它适用于任何情况下的电热的计算。 四、理论推导：焦耳定律是焦耳在大量实验基础上归纳总结得出来的规律，还需要理论上的支持，我们能不能通过理论来推导出焦耳定律的数学表达式呢？学生讨论推导。 电功当满足条件，电能 内能（电热）时，有QW （全部转化） W=UIt，且U=IR Q=W=UIt=I2Rt Q=I2Rt通过理论推导，同样得出了焦耳定律的数学表达式，达到理论和实践的完美的统一。最后再让学生总结得出当电流通过导体做功全部转化为内能时热量的计算方法：Q = W ；Q = UIt ；Q = Pt；Q = UQ电荷量 ；Q = I2Rt；Q =（ U2/R） t五、引导学生运用本节课研究的结论解决实际问题。（1）分析讨论课文前面“？”中的两个问题。问题1：灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？问题2：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？（2）利用焦耳定律解决实际问题：连接电路用的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？制作电炉子用的发热体应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？制作电扇电动机线圈的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？（3）再通过例题讨论可以用几种不同的方法求解电流通过导体产生的热量通过对实际问题的分析、讨论，材料的选择、及热量的不同计算方法的运用，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。进一步加深学生对物理知识的理解。在教学中注重培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，特别是让学生通过讨论，自己得出结论。这样做，培养了学生的思维能力和分析问题的能力。（三）课堂小结：1、归纳研究物理问题的方法控制变量法2、归纳物理知识：焦耳定律3、归纳电热的计算方法。（四）作业：1、阅读教材第九章第5节焦耳定律2、P117练习：1、2、3（五）附板书设计：16.4 焦耳定律 一、研究电热跟哪些因素有关 电流 I 1、电热Q 电阻 R有关 通电时间 t 2、实验研究： 研究方法：控制变量法 二、焦耳定律 1、内容：（略） 2、公式：Q=I2R.t 3、单位：I安，R欧，t秒，Q焦。 4、说明：焦耳定律是从实验中总结出来的规律，它适用于任何情况下的电热的计算。 电功 当满足条件，电能 _内能（电热）时，有QW （全部转化） W=UIt，且U=IR Q=W=UIt=I2R.t（六）教学反思：