九年级物理全册18.4焦耳定律教学设计新版新人教版

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1、焦耳定律教学目标知识与技能1．知道电流的热效应，理解和能运用焦耳定律。2．知道在生活和生产中电热的利用和防止的方法。过程与方法用实验探究电流的热效应与哪些因素有关。情感、态度与价值观1．通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题。2．通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识。重点难点重点实验探究电流热效应跟相关因素的关系。难点在探究过程中观察、分析现象，得出正确结论。教具准备学生用：烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源。演示用：电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪或多媒体。教学流程教学设计4一、情境导入导线和用电器

2、中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几乎不发热，这是为什么？今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与哪些因素有关的问题。二、合作探究1．电流的热效应[演示实验]P99图18.4－2实验[实验前提出问题](1)将两个容器中的电阻丝串联，有什么作用？(2)怎样比较哪个容器中电阻丝产生的热量多？[生]两个电阻丝串联，电流和通电时间相同。[生]电阻丝产生的热量使容器内的空气鼓胀，从U形管中液面的高低判断产生热量的多少。进行实验，让学生观察现象。实验完后，让学生将看到的现象讲述出来。[生]通电一段时间后，两面U形管中液面

3、都升高；[生]U形管右边中液面上升的高度比左边高；[师]这个现象说明什么问题？[生]在电流和通电时间相同时，电阻大的产生热量多。[师]实验表明，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。[演示实验]P100图18.4－3实验进行实验，让学生观察现象。实验完后，让学生将看到的现象讲述出来。[生]通电相同的时间和电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量就越多。[师]实验表明，在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。2．焦耳定律[师]前面的实验探究了电流产生的热量

4、与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系。这个实验最早由英国物理学家焦耳所做，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：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。这个规律叫做焦耳定律。如果热量用Q表示，电流用I表示，时间用t表示，则焦耳定律数学表达式为4Q＝I2Rt。[学生活动]阅读P100材料——焦耳。电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能量，则电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。同学们自己演算一下，看能不能推导出Q＝I2Rt

5、。[学生活动]推导Q＝I2Rt。[师]电功W＝UIt，由欧姆定律得U＝IR，代入Q＝W＝UIt得Q＝I2Rt。[师]可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出来的结论与焦耳定律一致。[讨论]电炉通电时，电炉丝热得发红而导线几乎不发热，这怎样来解释？例题　一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？让学生读题，并试着解答。解：先求出电阻丝中的电流I＝＝＝0.6A，由焦耳定律公式计算热量Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×5×60s＝6480J。课堂训练1　有一个电阻

6、丝的电阻是1100Ω，接在220V的电源两端，通电100s，产生多少热量？解：先求出电阻丝中的电流I＝＝＝0.2A，由焦耳定律公式计算热量Q＝I2Rt＝(0.2A)2×1100Ω×100s＝4400J。课堂训练2　有一台电热水器，额定功率800W，它正常工作10s，产生多少热量？解：电热水器工作时，可看作消耗的电能全部转化为内能，则Q＝W＝Pt＝800W×10s＝8000J。3．电热的利用和防止[学生活动]阅读P101“电热的利用和防止”。[师]同学们知道了利用电热的好处，但有些时候，有些地方的电热是我们不需要的，还要设法

7、防止。有关的内容，大家了解的有哪些呢？[生]电机使用过程中会发热，如果连续使用时间过长，还会烧坏电机；4[生]有些导体上的绝缘材料会因温度过高，使绝缘材料迅速老化，甚至烧坏。[生]电视机开的时间长了会发热，电视机后盖上有许多孔，就是为了能通风散热；[生]电脑中还装有风扇，也是为了散热，减少电热的危害；[生]老师用的投影仪上也装有小风扇，也是为了快点散热；[生]农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段时间后要休息一会，等凉了再用，是为了防止电热可能造成的危害。[投影]教师引导学生着重注意以下内容：将电器置于通风良好处；勿使电器淋

8、雨或受潮，长期不用的电器隔一段时间应该通电一次。[生]电器工作时，置于通风良好的地方，是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害。[生]电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，影响用电器的使用，长期不用的电器隔一段时间要通电，是为了利用电热来驱潮，是电热的利用。三、课堂小结1．探究电热的实验2．