九年級物理全冊 18.4《焦耳定律》教案 （新版）新人教版.doc

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《焦耳定律》 ◆ 教材分析 焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在電能和內能轉換中的體現(xiàn)，本節(jié)在電學中是重要的概念之一。運用功能關系的思想，在教材中起到承上啟下的作用。 ◆ 教學目標 【知識與能力目標】 1、 知道在電流相同的條件下，電能轉化成熱能的功率跟導體的電阻成正比。 2.知道利用電熱和防止電熱的場合和方法。 【過程與方法目標】 通過實驗探究電流的熱效應與電阻大小的關系，培養(yǎng)學生的觀察分析能力和概括能力。 【情感態(tài)度價值觀目標】 通過電熱的利用和防止知識的學習，認識到科學是有用的。 ◆ 教學重難點 ◆ 【教學重點】 通過實驗探究電流熱效應跟電阻大小的關系。 【教學難點】 焦耳定律的計算。 ◆ 課前準備 ◆ 電爐、電熨斗、熱得快等電熱器，多媒體課件。 ◆ 教學過程 一、新課引入： 星期天,小明的媽媽出門前囑咐小明別看電視，得先完成作業(yè)，可是小明等媽媽一走，就看起了電視，直到媽媽回來前才開始做作業(yè)。媽媽問小明為何沒有做完作業(yè)，小明說作業(yè)太難，可是小明媽媽只用了一招就知道小明說了謊，請問，他媽媽是怎樣做的？ 學生：她摸了摸電視機的的散熱窗，發(fā)現(xiàn)那兒還熱著呢。 教師：你有類似的經歷嗎，這個故事對你有什么啟示？ 二、知識講解： 提問：生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產生。請舉例說明。 教師展示電爐、電熨斗、熱得快等電熱器。 讓學生從能量轉化角度分析，電熱器將電能轉化為內能。 （1） 電流的熱效應 1、 電流通過導體時電能轉化成內能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。 想想議議： 電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱? 2、電熱的影響因素 提出問題：電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關? 想想議議： （1）浴霸燈泡和電線串聯(lián)在電路中，電流相同，燈泡下面非常熱，電線卻不怎么熱，這是為什么？ （2）如果將小功率的浴霸燈泡換成大功率的浴霸燈泡，燈泡下面更熱，這又是為什么？ （3）浴霸燈泡通電的時間更長，會產生更多的熱量，這說明了什么？ 猜想： 電熱的大小可能的影響因素——電阻、電流和時間。 實驗方法：控制變量法。 設計實驗： 用電阻絲給密封容器里的空氣加熱，U形管中液面高度的變化反映空氣溫度的變化，進而比較電熱的大小。 實驗裝置 實驗1：研究電熱與電阻關系 學生觀察實驗，得出結論。 總結：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產生的熱量越多。 實驗2：研究電熱與電流關系 學生觀察實驗，得出結論。 總結：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越多。 教師總結： 焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英國物理學家。用近 40 年的時間做了 400 多次實驗，研究熱和功的關系。通過大量的實驗，于 1840 年最先精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。我們稱為焦耳定律。 （2） 焦耳定律 1、 內容：電流流過導體時產生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。 2、 公式：Q=I 2Rt 3、 單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。 4、根據(jù)電功公式和歐姆定律推導焦耳定律。 若電流做的功全部用來產生熱量即Q＝W， 又∵W＝UIt，根據(jù)歐姆定律U＝IR， ∴Q＝W＝UIt＝I2Rt。 例題：一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內共產生多少熱量？ 教師引導學生分析、演算、要求一名學生板演。 解：由題知：R=60Ω，U=36V，t=5min=300s(注意時間的單位是s) I=U/R=36V/60Ω=0.6A Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6480 J 答: 在 5 min 內共產生 6 480 J 熱量。 想想議議： 額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內產生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事? 答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內產生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應用公式時應該特別注意條件。 （三）電熱的利用和防止 生活中有些電熱我們要利用，有些電熱我們是要防止的。關于電熱的利用，同學們已經了解了許多，比如電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐。 剛剛舉出的都是利用電來加熱的設備，都是常見的電熱器。 電熱器的優(yōu)點: 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節(jié)溫度。 同學們知道了利用電熱的好處，但有些時候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設法防止。 電視機使用過程中會發(fā)熱，如果連續(xù)使用時間過長，還會燒壞電機。有些導體上的絕緣材料會因溫度過高，使絕緣材料迅速老化，甚至燒壞。電視機開的時間長了會發(fā)熱.電視機后蓋上有許多孔，就是為了能通風散熱。電腦中還裝有風扇，也是為了散熱，減少電熱的危害。老師用的投影儀上也裝有小風扇，也是為了快點散熱。農村抽水、磨面用的電動機連續(xù)工作一段時間后要休息一會，等涼了再用，是為了防止電熱可能造成的危害。 三、課堂總結： 本節(jié)課我們學習了如下知識： 1.電流的熱效應跟電阻大小的關系. 2.電熱的利用及防止. 四、布置作業(yè)： 課后“動手動腦學物理”。 五、板書設計： 第4節(jié) 焦耳定律 一、電流的熱效應 1、電流通過導體時電能轉化成內能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。 2、電熱的大小可能的影響因素——電阻、電流和時間。 二、焦耳定律 1、內容：電流流過導體時產生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比 。 2、公式：Q=I 2Rt 3、單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。 三、電熱的利用和防止 ◆ 教學反思 略