滬科版九年級(jí)上冊(cè)物理教案-科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)

課題：第四節(jié)電流的熱效應(yīng)課型：授新課課時(shí)：1一、教材分析本節(jié)課的主要內(nèi)容是根據(jù)電流的熱效應(yīng)探究得出焦耳定律，用探究得出的結(jié)論解釋生活中的自然現(xiàn)象。真正體現(xiàn)讓學(xué)生從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的課程理念，無論從課標(biāo)要求還是學(xué)生的自身發(fā)展上看，本節(jié)課都處于一個(gè)比較重要的地位。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1．知道電流的熱效應(yīng).2．知道電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時(shí)間的定性關(guān)系。3．了解生產(chǎn)和生活中如何利用電流的熱效應(yīng)來為人類服務(wù)，了解電流熱效應(yīng)帶來的危害及防止的措施。4．理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。（二）過程與方法1、通過探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)”初步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、研究、解決問題的能力。2、通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用焦耳定律解決一些簡(jiǎn)單實(shí)際問題的能力。3、注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行研究方法（控制變量法）的培養(yǎng)（三）情感態(tài)度價(jià)值觀1、通過經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)人們獲取科學(xué)理論的重要價(jià)值；2、通過對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，體會(huì)物理知識(shí)來源于生活，服務(wù)于社會(huì)的理念。3、使學(xué)生通過對(duì)英國物理學(xué)家焦耳的了解，受到其刻苦鉆研精神和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的感染和熏陶。（在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。）三、學(xué)情分析（手寫）學(xué)生在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過歐姆定律，電能和電功率，已經(jīng)具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)，經(jīng)過一個(gè)多學(xué)期的物理學(xué)習(xí)，學(xué)生也有了一定的探究能力和探究意識(shí)，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和歸納總結(jié)能力還需要進(jìn)一步提高。四、教學(xué)策略(教學(xué)方法、教學(xué)手段。）教學(xué)活動(dòng)是教與學(xué)相互促進(jìn)活動(dòng)，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)生在課堂教學(xué)過程中積極思考，發(fā)展思維，做到課堂教學(xué)面向全體學(xué)生，針對(duì)本課內(nèi)容特點(diǎn)和教法。采用的學(xué)法如下：發(fā)現(xiàn)問題——提出假設(shè)和猜想——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證假設(shè)——交流評(píng)價(jià)——分析歸納——練習(xí)應(yīng)用。五、教具準(zhǔn)備學(xué)生用：長(zhǎng)度橫截面積相同的錳銅絲、鎳鉻絲（2個(gè)）、滑動(dòng)變阻器、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)、電源，火柴。演示用：電爐、電熨斗、熱得快等電熱器、220V100W的燈泡一個(gè)、電腦課件。六、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)1、重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)，并運(yùn)用解決簡(jiǎn)單問題。2、難點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)，并運(yùn)用解決簡(jiǎn)單問題。七、教學(xué)流程（教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)、習(xí)題設(shè)計(jì)）一、新課引入：通過生活中的一些電器在工作時(shí)會(huì)有發(fā)熱的現(xiàn)象來引入新課，說明電流的熱效應(yīng)是普遍存在的一個(gè)現(xiàn)象。如向?qū)W生提問：“燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？”“生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？”通過學(xué)生的回答，引出課題，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出電流的熱效應(yīng)。從生活現(xiàn)象引出研究的問題，能培養(yǎng)學(xué)生善于從身邊學(xué)物理，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題的良好習(xí)慣，而且容易激發(fā)學(xué)生的求知欲望，形成良好的課堂氣氛。二、焦耳定律的學(xué)習(xí)：提出問題通過教材中的問題“為什么電爐絲通過導(dǎo)線接到電路中，爐絲熱得發(fā)紅，導(dǎo)線卻不怎么熱？”提出下面要研究的課題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少跟什么因素有關(guān)？作出猜想學(xué)生根據(jù)生活中事例進(jìn)行猜想（可能與通電時(shí)間、電流大小、電壓大小、電阻、電功率大小有關(guān)），教師對(duì)學(xué)生的猜想進(jìn)行歸納說明，物理學(xué)家通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電流通過任何導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟與通電時(shí)間、電流大小、電阻大小有關(guān)。實(shí)驗(yàn)探究在I、R、t三個(gè)量的情況下如何研究呢？先讓學(xué)生討論，并設(shè)計(jì)研究的方案。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)時(shí)要提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)用到的研究方法——控制變量法、轉(zhuǎn)換法。實(shí)驗(yàn)中把電阻放在密閉容器中，空氣受熱膨脹使U型管中紅色液體出現(xiàn)的高度差，利用轉(zhuǎn)換法，把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為可以直接觀察比較的現(xiàn)象。R1RR1R2圖1R1圖2研究Q與R的關(guān)系：I、t不變，甲的電阻大于乙的電阻觀察實(shí)驗(yàn)如圖1所示，此時(shí)我們看到了什么？說明了什么？教師要引導(dǎo)學(xué)生理解：兩個(gè)阻值不同的電阻串聯(lián)在電路中是為了保證電流、時(shí)間相同這個(gè)條件的成立。研究Q與I的關(guān)系：R、t不變，加大電流如圖2所示，用與（1）同樣的時(shí)間，同學(xué)們又看到了什么？這說明了什么？教師要引導(dǎo)學(xué)生理解：只把一個(gè)電阻接入電路利用滑動(dòng)變阻器改變電流是為了保證電阻、時(shí)間相同。（3）研究Q與t的關(guān)系：I、R不變，時(shí)間越長(zhǎng)電流放出的熱量越多。分析歸納教師先讓學(xué)生歸納，然后教師總結(jié)出焦耳定律內(nèi)容、公式，讓學(xué)生自己搞清Q、I、R、t各個(gè)量的單位，進(jìn)行公式變形。教學(xué)時(shí)要讓學(xué)生知道焦耳定律是焦耳經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)才總結(jié)出來的，對(duì)于內(nèi)容中的“熱量與電流的平方成正比”，學(xué)生第一次接觸到一個(gè)物理量跟另外一個(gè)物理量的平方成正比，由于數(shù)學(xué)知識(shí)的限制，不容易領(lǐng)會(huì)，可以舉一些具體數(shù)字幫助他們理解。如，當(dāng)通過一個(gè)用電器的電流增大到兩倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到幾倍？焦耳定律公式的推導(dǎo)由電能的轉(zhuǎn)化和歐姆定律，推導(dǎo)出公式Q=I2Rt。通過這方面的推導(dǎo)，進(jìn)一步說明了焦耳定律的正確性，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)到科學(xué)推理和數(shù)學(xué)在物理研究中的重要作用。焦耳定律的應(yīng)用學(xué)生了解焦耳定律的內(nèi)容后，再回頭討論前面“爐絲和導(dǎo)線”的問題，讓學(xué)生對(duì)應(yīng)用公式分析問題時(shí)，對(duì)必須注意的條件有深刻的認(rèn)識(shí)。例題：一跟60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？解題思路：先利用歐姆定律計(jì)算出通過電阻絲的電流，再用焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。I=U/R=36V/60Ω=0。6AQ=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J【作業(yè)設(shè)計(jì)】課后練習(xí)：計(jì)算題某導(dǎo)體的電阻是2Ω，通過2A的電流時(shí)，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量?一只額定功率是450W的電飯鍋，在220V的額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生多少焦耳的熱量?一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時(shí)的電阻是1210Ω，它的額定功率有多大?在額定電壓下通電10min產(chǎn)生多少熱量?八、板書設(shè)計(jì)第四節(jié)電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng)2.焦耳定律：Q＝I2Rｔ3