《焦耳定律》課題§18～4  焦耳定律設(shè)計(jì)思想本節(jié)課加強(qiáng)了學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的親身體驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)按照學(xué)生自己的思維矛盾、認(rèn)知沖突去研究電熱與電阻的關(guān)系。本課運(yùn)用了大量的教師發(fā)問來引導(dǎo)課堂的推進(jìn)，每一個重要環(huán)節(jié)的過度都通過教師精心設(shè)計(jì)的問題來引導(dǎo)、啟發(fā)。本課重點(diǎn)在于電熱與電阻的關(guān)系的探究與講授，而對于電熱與電流、時間的定量關(guān)系沒有在課堂上過份展開，使得本課在進(jìn)行中，有主有次、層次分明、難易明晰。在知識應(yīng)用方面的講授利用了多媒體課件輔助教學(xué)，并且在授課時拆解了生活中常見的小家電——吹風(fēng)機(jī)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)情分析九年級的學(xué)生，對科學(xué)探究的各個要素已經(jīng)了解，已經(jīng)具備了初步的探究能力和小組合作學(xué)習(xí)的意識。學(xué)生對電流熱效應(yīng)的應(yīng)用很熟悉。本節(jié)課對“電熱影響因素”的探究重點(diǎn)不放在完整的探究環(huán)節(jié)以及精密的定量測量上，而是注重滲透物理實(shí)驗(yàn)探究方法、注重學(xué)生對抽象實(shí)驗(yàn)的親身體驗(yàn)上。教材分析本節(jié)共分成三部分內(nèi)容：電流的熱效應(yīng)、焦耳定律和電熱的利用和防止。焦耳定律是關(guān)于電熱的規(guī)律，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電功率等電學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)后的一節(jié)課，學(xué)習(xí)難度不大，重在讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)這種學(xué)習(xí)方式，獲得探究體驗(yàn)，從而提高動手能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。同時教師自制教具的使用可以最大程度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)目標(biāo)知識與技能1．了解電流的熱效應(yīng)及電能與熱能的轉(zhuǎn)化；2．理解焦耳定律內(nèi)容及表達(dá)式，并利用其解決相關(guān)簡單計(jì)算； 3．了解電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與危害防控。過程與方法1．通過教師自制學(xué)具體驗(yàn)電流熱效應(yīng)，加深對電與熱聯(lián)系的理解；2．通過體驗(yàn)科學(xué)探究過程，初步理解焦耳定律。情感態(tài)度與價(jià)值觀1．學(xué)習(xí)科學(xué)家焦耳對科學(xué)執(zhí)著研究的精神；2．通過體驗(yàn)活動激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生探究電熱與電阻之間關(guān)系，并初步歸納其結(jié)論。難點(diǎn)：電熱與電流為“二次方”關(guān)系的得出與理解。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、探究法、講授法使用器材“焦耳定律探究儀器”（利用空氣熱膨脹）、學(xué)生電源、鎳鎘合金絲（大小電阻各一個）、銅絲、細(xì)導(dǎo)線、火柴、焦耳定律演示器、教學(xué)用電源、調(diào)壓器、發(fā)熱電阻多個課時1課時            教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖一、引入新課問題引入：◆小魔術(shù)：帶領(lǐng)學(xué)生利用電流熱效應(yīng)使導(dǎo)體絲發(fā)熱，進(jìn)而“引爆氣球”。同學(xué)們猜想，老師如何通過開關(guān)遠(yuǎn)程引爆這只氣球的。◆探究活動1：學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)桌上的發(fā)熱電阻絲結(jié)合電池、導(dǎo)線點(diǎn)燃火柴，親身體驗(yàn)電流的熱效應(yīng)。5號電池    電池盒         鎳鎘合金絲     火柴  學(xué)生代表參與       進(jìn)行實(shí)驗(yàn)    引課、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。       親身體驗(yàn)，激發(fā)興趣。  二、探究新知一、電流的熱效應(yīng)定義：電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。◆教師演示1：電爐絲通電后發(fā)熱，呈紅赤狀態(tài)，那么與之相連的導(dǎo)線呢？摸摸看。請大家在鎳鎘合金絲旁串聯(lián)一段銅絲連入電路，能否點(diǎn)燃火柴？用手摸一摸。鎳鎘合金絲       銅絲二、焦耳定律表述：電流通過導(dǎo)體所產(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，跟通電時間成正比。◆探究活動2：將電阻大小不同的鎳鎘合金絲串聯(lián)，用它們各自點(diǎn)燃火柴，比較哪個更快？◆探究活動3：利用“焦耳定律探究儀器”，簡單觀察液柱升高情況，探尋I、t一定時，Q與R的關(guān)系。讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納電熱Q與R的關(guān)系。◆探究活動4：利用“焦耳定律探究儀器”，簡單觀察液柱升高情況，探尋R、t一定時，Q與I的關(guān)系。讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納電熱Q與I的關(guān)系。(利用已采集好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生歸納Q與t的關(guān)系)科學(xué)家生平：焦耳(James Prescott Joule，1818～1889)，英       國物理學(xué)家。一生致力于實(shí)驗(yàn)研究。用近 40 年的時間做 400 多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。根據(jù)      測量電流通過電阻放出的熱量，提出焦耳定律。他的研究為能量守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)。為了紀(jì)念他對科學(xué)發(fā)展的功績，能量和功的單位被命名為“焦耳”(J)。三、電熱的利用和防止1．電熱的利用：吹風(fēng)機(jī)、孵蛋器。2．電熱的危害和防止：保險(xiǎn)絲、隔熱材料。     觀察、交流、回答              思考、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)       進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、采集數(shù)據(jù)               聽講、回答問題            設(shè)置認(rèn)知沖突，將課程引向重點(diǎn)。                         課程難點(diǎn)，利用二次函數(shù)曲線輔助理解二次方關(guān)系。          滲透情感態(tài)度價(jià)值觀。             拆解吹風(fēng)機(jī)激發(fā)學(xué)生興趣。      激發(fā)興趣活躍課堂。 三、鞏固練習(xí)1．如圖所示的用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是(     )2．一根60 W的電阻絲接在36 V的電源上，在5 min 之內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?   四、課堂小結(jié)一、電流的熱效應(yīng)定義：電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 二、焦耳定律表述：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體電阻成正比，跟通電時間成正比。三、電熱的利用和防止1．利用：電暖氣、電烤箱、電熨斗。2．防止：隔熱涂層、散熱扇。     學(xué)生通過課堂小結(jié)，使知識更具系統(tǒng)性。五、知識延展思考題：你還能認(rèn)識哪些關(guān)于電熱的防控措施，請嘗試書寫一份調(diào)查報(bào)告，其中展示出電熱的危害和防止措施以及相應(yīng)裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 思考、練習(xí)情感態(tài)度價(jià)值觀。六、布置作業(yè)教材：P102 動手動腦學(xué)物理1～6 板書設(shè)計(jì) §18～4  焦耳定律一、電流的熱效應(yīng)    定義：電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。二、焦耳定律    表述：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體電阻成正比，跟通電時間成正比。三、電熱的利用和防止1．利用：電暖氣、電烤箱、電熨斗。2．防止：隔熱涂層、散熱扇。  

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第4節(jié) 焦耳定律

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