九年級(jí)物理全冊(cè)《18.4 焦耳定律》教案 （新版）新人教版

1、第四節(jié) 焦耳定律教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1、知道電流的熱效應(yīng)；2、理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用。（二）過(guò)程與方法： 知道科學(xué)研究中常用的等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)焦耳生平的介紹，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)，勇于克服困難的決心和信心。教學(xué)重點(diǎn)：電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程教學(xué)方法：演示法、觀察法、討論法。教學(xué)過(guò)程：（一）創(chuàng)設(shè)情境，引入新課 教師出示一些電器的圖片，讓學(xué)生觀察，提出問(wèn)題：（1）比較它們有何不同？（2）燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺(jué)？為什么？（3）電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺(jué)？為

2、什么？（4）電能在轉(zhuǎn)化為其他形式能的時(shí)候，為什么都要發(fā)熱？影響它們發(fā)熱的因素是什么？（5）它們發(fā)熱時(shí)有什么規(guī)律？學(xué)生活動(dòng)：觀察、思考、討論回答問(wèn)題。（二）新課教學(xué)1、電流的熱效應(yīng) 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能要轉(zhuǎn)化成熱，我們把這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2、探究：電流產(chǎn)生的熱跟哪些因素有關(guān)（1）猜想可能與電壓有關(guān)，因?yàn)殡妷涸酱螅姞t中產(chǎn)生的熱越多； 可能與電阻有關(guān)，因?yàn)殡姞t絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱；可能跟電流有關(guān)，因?yàn)槌Ｂ?tīng)說(shuō)，電流大容易引發(fā)火災(zāi)。教師補(bǔ)充：電流、電壓和電阻三個(gè)量之間是有聯(lián)系的，明確了二個(gè)量就可以再確定另外一個(gè)量，故我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。（2）設(shè)計(jì)實(shí)

3、驗(yàn)（采用控制變量法）如何控制電流一定時(shí)電阻的變化？如何控制電阻一定時(shí)電流的變化？如何比較電流產(chǎn)生熱的多少？(轉(zhuǎn)換的思想)方案： 第一次實(shí)驗(yàn)：把兩個(gè)電阻放在煤油中或密閉的空氣盒中，使之它們產(chǎn)生的熱對(duì)煤油或空氣加熱。使兩電阻絲串聯(lián)，以保證它們的電流相等；讓甲瓶的電阻相對(duì)乙瓶中的較大，觀察兩瓶中煤油或空氣的膨脹程度，如圖1所示。 第二次實(shí)驗(yàn)：欲使其電阻一樣，電流不等，可以在兩個(gè)相等的電阻上再并聯(lián)一個(gè)等值的電阻絲，則干路和支路上的電流不相等，如圖2所示。（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)被加熱的物質(zhì)是煤油。介紹課本上實(shí)驗(yàn)。被加熱的物質(zhì)是空氣。 老師使用電熱效應(yīng)演示器一臺(tái)進(jìn)行演示，學(xué)生觀察。播放課件：用凡士林將火柴粘在串聯(lián)

4、的電阻絲上，接通電源，過(guò)一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)，電阻大的火柴先掉下。 用兩段不同材料電阻絲和一根長(zhǎng)竹片制成的弓型的電熱鋸，串聯(lián)后接入電壓為46 V的蓄電池組上。切割泡沫塑料。感覺(jué)電阻絲細(xì)的部分切割快，而粗的部分切割遲鈍。（4）分析論證在通電電流一定的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生熱的功率就越大，精確的實(shí)驗(yàn)表明：電流產(chǎn)生熱的功率與電阻成正比。在電阻一定的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生熱的功率也越大，大量的精確實(shí)驗(yàn)表明：電流產(chǎn)生熱的功率與電流的平方成正比。（5）結(jié)論上述關(guān)系式用公式表示為：P=I2R3、理論推導(dǎo) 由P=UI與歐姆定律的變形式U=IR綜合得出P=I2R4、焦耳定律 英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)于184

5、0年最先精確地確定電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比的結(jié)論，這與我們剛才得出的發(fā)熱功率與電流、電阻的關(guān)系是一致的，于是人們?yōu)榱擞涀∷?，把這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。其公式為：Q=I2Rt。 公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆()，通過(guò)的時(shí)間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）。5、電熱的利用和防止 （1）任何用電器工作時(shí)都是產(chǎn)生電熱。因?yàn)橛秒娖鞫际怯梢欢ㄗ柚档膶?dǎo)體組成的，導(dǎo)體中或多或少都有電阻，所以電流通過(guò)這些電阻時(shí)都會(huì)發(fā)熱。 （2）電熱的利用 凡是加熱的裝置都利用了電熱。請(qǐng)大家舉一些實(shí)子說(shuō)明。（3）電熱的防止 不是想把電能轉(zhuǎn)化為熱