18-4焦耳定律教学案例2

课 题 授课时间 课标要求 18.4 焦耳定律 授课班级 3.4.6 通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现 象。 1.能通过生活实例，认识电流的热效应。 2.能在实验的基础上引出焦耳定律，会运用焦耳定律进行计算。 3.通过学习电热的利用和防止，学会辨证的看待问题。 学习目标 教学重点 教学难点 教法 通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系 组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论 探究法、观察法、讨论法 评价设计 1、通过课本 102 页 6 题检测目标 1 的达成情况； 2、通过课本第 1、2、3、4 题检测目标 2 的达成情况； 3、通过课本第 5 题检测目 3 的达成情况； 学法指导实验时，引导学生学会观察现象，并能够总结规律。 课时安排1 教师准备 学生准备 烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源. 电炉、电熨斗、热得快等电热器. 教学 准备 教学过程教师活动学生活动设计意图 1 引引 入入 课课 题题 新新 课课 讲讲 授授 电流在电路中做功，可以将电能学生说出常见用电器工作 转化为其它形式的能，如电动过程中能量的转化。 机、 电灯发光、 电视机工作„„。 当这些用电器工作一段时间后， 电流通过导体时电能转 我们触摸它们的有关部位，会有 化成内能。 什么感觉？这是什么原因？ 电流的热效应电流的热效应学生总结： 投影：电饭锅、取暖器、油灯、 这些用电器工作时都是把 电炉丝、电铬铁„„这些用电器电能转化成内能。 工作时有什么共同特点？ （得出电流的热效应的 导线和电炉丝串联，为什么电炉概念） 丝热得发红而导线并不很热？ 说明什么？ 一、提出问题一、提出问题 电流通过导体时产生热量的多 少跟什么因素有关？ 二、猜想与假设二、猜想与假设 电热的大小可能与导体的 电阻有关。 创造课堂情景， 激发 学生的兴趣和求知 欲。 联系实际， 引入新课 培养学生总结问题 的能力。 由生活现象培养学 生发现问题并提出 问题的能力。 培养学生合理猜 想， 并分析猜想的合 理性。 学会排除不合 理猜想。 培养学生利用控制 变量的方法来设计 实验。 通过分析实验装 置的合理性来培养 学生的设计实验的 能力。 培养学生利用转换 的方法把不易观察 的量转换为易观察 的现象。 提示：电热是电流通过电阻时 学生结合生活实际进行猜 产生的热量，电路中有电压不一 想: 定有电流，所以电压对电流通过 电阻产生热量的多少没有影响。 （排除电压这个物理量） 电流、电压、电阻、通电 时间„„ 电流通过导体产生热量的多少 与________________有关。 你能结合实例说出这三个因素 对电热的影响吗？ 三、设计实验三、设计实验 学生举例证明猜想的合理 性。 学生讨论： 要研究电流通过电阻产生热量 实验时要控制电路中的电 与电阻的关系，如何设计实验？ 流相等，改变电阻，比较 如何比较产生热量的多少？ 在相同时间内放出热量的 多少。 四、进行实验四、进行实验 展示实验装置 1 可以通过加热相同物体， 比较物体吸热升温的多少 2 新新 课课 讲讲 授授 学生观察实验装置讨论 得出： 1． 本装置研究电热与电阻 的关系。 2．电阻串联，可以使流过 两根电阻丝的电流和通电 时间相同。 3． 通过左右两管液面的高 度差来比较，液柱上升的 越高，放出热量越多。 电流 I/A 2．两电阻为什么要串联？ 3．如何比较电流通过电阻放出 热量？ 4．设计实验数据记录表格 电阻/Ω R 1 R 2 510 学会设计实验数据 记录表格 观察本实验装置，思考： 1．本装置可以用于研究电热与 哪个因素的关系？ 产生热量 （多/少） 电路接通，进行实验，观察U 形 4．实验数据表格 管中液柱的上升情况，把实验结 学生根据实验数据，得出 果填入表格中。 结论：在电流和通电时间 分析实验数据，可以得到什么结 相同时，电阻越大，电流 通过电阻产生的热量越 论？ 多。 展示装置 2 学生观察实验装置讨论得 出： 1．本装置可以用于研究电热 与哪个因素的关系？ 2．右边电阻丝上为什么要再并 联一根电阻丝？ 会根据实验数据得 利用控制变1． 本装置研究电热与电流出结论， 量的方法准确的描的关系。 述出结论。 2． 使右边容器中的电阻丝 中的电流与左边容器中的 电阻丝不等（左边电流大 于右边电流）。 3． 通过左右两管液面的高 度差来比较，液柱上升的 越高，放出热量越多。 3 3．如何比较电流通过电阻放 出热量？ 4．设计实验数据记录表格 电路接通，进行实验，观察U 形 管中液柱的上升情况，把实验结 果填入表格中。 分析实验数据，可以得到什么结 论？ 4．实验数据表格 电阻 R/ Ω R 1 R 2 培养学生设计数 据记录表格、 分析实 验、总结实验、描述 实验结论的能力。 培养学生对实验数 据综合分析能力。 电流 I/A 产生热量 （多/少） 对于某一个电阻，在电流一定 时，通电时间越长，电流通过电 阻产生热量越多。这个结论可以 通过刚才的实验中看出来，某一 根电阻丝通电时间越长，液柱上 升越高，说明放出热量越多。 学生根据实验数据，得出 结论：在电阻和通电时间 对以上两个实验进行总结，电流相同时，电流越大，电流 通过电阻产生热量多少与电流、 通过电阻产生的热量越 多。电阻和通电时间。 五、分析论证，得出结论五、分析论证，得出结论 学生总结以上两个实验： 电流通过电阻产生热量的 多少与电流、电阻和通电 时间都有关，电流越大、 电阻越大、 通电时间越长， 电流通过电阻产生热量越 多。 焦耳定律焦耳定律 介绍科学家焦耳。英国科学家做培养学生的人文精 了大量实验于 1840 年最先精确神、 学习科学家的实 了解焦耳在电热上的成就 事求是的精神。地确定了电流产生的热量跟电 流、电阻和通电时间的关系，即 4 焦耳定律。 电流通过导体产生的热量跟电 流的二次方成正比，跟电阻成正 比，跟通电时间成正比。如果热 量用 Q 表示，电流用I 表示，电 阻用 R 表示，时间用t 表示，则 焦耳定律为Q=I2Rt。 学生了解焦耳定律的内 容，记住公式。 利用焦耳定律进行 简单计算， 培养学生 利用公式解决实际 问题的能力， 进一步 熟悉公式。 例题：一电热水器电阻丝的阻值 学生快速的计算本题中的 为 48．4Ω ，正常工作时的电流 电热。 为 4．55A，工作 10min 放出的热 量为多少 J？ 练习：一取暖器接在家庭电路 中，正常工作时的电流为 6．8A， Q=I2Rt=（4．55A）2×48．4 工作10min放出的热量是多少？ 5Ω ×600s=6×10 J 培养学生利用物 学生结合欧姆定律进行计 理知识解决实际问 算 题的能力。 电功与电热 Ω ×600s=9×105J Q=I2Rt=（6．8A）2×32．3 学生计算电流做的电功 上题中已知电压、电流和通电时 （电能） 间，可以计算出取暖器消耗的电 能，那么取暖器消耗的电能与电 热之间有什么关系呢？ 通过计算我们发现电流做功与 产生的电热是相等，那么用电器 在工作时，电功与电热间有什么 关系呢？ 当电流做的功全部转化为内能 时： 由于W=UIt，U=IR 加强知识的联系， 培 养学