18.4 焦耳定律 教案-2023-2024学年人教版物理九年级全一册

第4节　焦耳定律 教 材 解 读 　焦耳定律是能量守恒定律在电能和内能转换中的体现,它是电学知识体系中的重要组成部分。通过学习焦耳定律,有助于解决实际生活中有关电热的问题,把理论与实际联系起来去探索电学的问题。 　本节内容的编排特点是:从生活中用电器工作时伴有发热现象引出电流的热效应,再通过演示实验研究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关,然后给出焦耳定律的完整内容,并用此知识解释前面的问题,体现学以致用的思想。最后,通过电热的利用和防止的内容,培养学生一分为二、辩证地看待问题的思想。这样安排,符合从感性到理性认识的规律,学生比较容易接受,能降低知识的理解难度。另一方面,教材紧密联系实验,使学生通过实验研究掌握焦耳定律,并将知识应用于生活中,从而培养学生的观察能力以及分析、解决问题的能力。 教 学 目 标 知识与 技能 　1.在观察实验的基础上引出焦耳定律。 　2.知道电流的热效应,知道利用和防止电热的场合和方法。 　3.理解焦耳定律的内容、公式、单位,并且会运用公式进行简单的计算。 　4.知道科学研究中常用的转换法和控制变量法在本节实验中的运用。 　5.体会科学探究过程。 过程与 方法 通过观察实验、对比、探究等方法,知道电流的热效应与哪些因素有关。 情感、态度 与价值观 　1.通过学习电热的利用和防止,学会辩证地看待问题。 　2.通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识。 重 难 点 处 理 　重点:电流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。 　难点:理解焦耳定律。 教 学 建 议 　《焦耳定律》一节内容若仅从知识和技能目标来看,是让学生理解和运用焦耳定律的公式,这是很容易达到的,教师多列举几道例题让学生训练就可以了。然而这是远远不够的,这样根本没有达到教学目标。教师再补做演示实验,也仅仅是让学生增加一些感性认识,使学生对焦耳定律产生一些认同感,加深记忆,培养学生的实验技能和尊重实验的精神。然而这仍然是不够的,完成的仍然是浅层次的教学目标,过程与方法、情感态度与价值观目标很难体现。 　为了全面完成各项教学目标,我们必须充分挖掘隐含在该节内容中的素质教育因素。首先,把教师的演示实验改为学生的科学探究实验,严格按照科学探究的步骤展开;其次,将学生分组,加强小组同学间的交流与讨论。学生在自己提出的问题驱动下去探究,在讨论交流中进行思想的沟通和碰撞,这些都是创新学习的重要手段,既能培养学生的动手实验能力,又能培养学生的合作学习精神和探求真知的兴趣,更重要的是能够使学生真正体验到科学发现的成功喜悦,得到科学探究方法和科学研究能力的培养,领悟科学的思想和精神,为学生将来的科学研究奠定基础。 教师活动 学生活动 设计意图 【导入新课】 生活中的小故事:小东乘妈妈外出时不做作业而偷偷看电视,妈妈回来前才关掉电视假装做作业。然而这些被聪明的妈妈发现了,你们知道妈妈是怎样知道小东在家偷看电视的吗? 生活中,还有哪些用电器通电后,都伴有热现象产生?举例说明。 　交流说出常见用电器工作有热产生的实例 　创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。 【探究新知】 　　投影:电烤箱、电熨斗、电饭锅、电炉丝、电烙铁、电热水器…… 这些用电器工作时有什么共同特点? 一、电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。 思考:导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红而导线几乎不热?说明什么? 提出问题: 电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关? 　思考后交流讨论回答 　由生活现象培养学生发现并提出问题的能力。 【研究】电热大小的影响因素 1.猜想:电流通过导体产生热量的多少与　　　　有关。  结合实例说出这三个因素对电热的影响。 2.设计实验 展示实验装置并讨论: 1.当大家猜想电热与多个因素有关时,应用什么方法去研究? 2.实验时怎样反映和比较电流产生的热量的 多少? (提示:左右两透明密闭容器中装有等质量的 空气) 演示实验 (一)研究电热与电阻大小关系的演示实验 1.应控制哪些因素相同? 2.两电阻为什么要串联? 电路接通,进行实验,观察U形管中液柱的上升情况。 分析实验现象可以得到什么结论? 根据实验现象,得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。 (二)研究电热与电流大小的关系演示实验 1.应控制哪些因素相同? 2.为什么要在右瓶外侧再并联一个电阻? 电路接通,进行实验,观察U形管中液柱的上升情况。 (三)分析论证,得出结论 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,这个电阻产生的热量越多。 二、焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确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