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9-18-4 焦耳定律
一.教学目标
(一) 知识与技能
1.知道电流的热效应。
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
3.了解电热在生产和生活中的应用。
(二) 过程和方法
1.通过探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力。
2.知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用。
(三) 情感、态度与价值观
1.通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念。
2.通过对所学知识的应用,体会物理知识来源于生活,服务于社会的理念。
二.教学背景分析
(一)教材分析
焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容,是本章的重点,是初中物理学习的重要任务之一,是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律,符合学生的认知规律,本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成,研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系,焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中,做好实验及分析实验现象是关键。本节课的设计体现从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念,注重科学的探究,激发学生的学习兴趣,培养良好的思维习惯。
(二)学生学习背景分析
1.学生对焦耳定律较为陌生,但有一定的电流的热效应认识。由于新课程理念与应试教育观念的冲突,学生对探究教学形式还有某些不适应。
2.九年级学生有一定的归纳能力、分析能力,能对较简单的物理现象进行归纳并得出初步结论,但用图像法收集与分析实验数据的能力较为薄弱。
三.教学重难点
1.重点:
通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。
2.难点:
对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
四.教学方法
观察法、讨论法、讲练法、小组合作探究。
五.教学用具和实验器材
多媒体 课件?、焦耳定律演示器、电流表、电源、开关、导线、滑动变阻器等。
六.课时安排
1课时
七.教学过程?
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
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引入
新课
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。
讨论回答
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?
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。
?
联系实际,引入新课。
主题
合作
学习
一、电流的热效应
投影: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?
归纳并板书: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?
?
【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。
你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗?
2.设计实验
展示实验装置:
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?
讨论:
1.当大家猜想电热与多个因素有关,实验研究时应用什么方法去研究????????????????????????
2.实验时怎样来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的关系
展示实验装置1:
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?
?
?
观察本实验装置,讨论:
1.应控制哪几因素相同?
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?
演示实验二:研究电热与电流大小的关系
展示装置2:
?
?
?
?
?
?
观察本实验装置,讨论:
1.应控制哪几因素相同?
2.右边电阻上为什么要再并联一个电阻?
?
电路接通,进行实验,观察U形管中液柱的上升情况。
分析实验现象,可以得到什么结论?
?
对于某一个电阻,在电流和电阻相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越多。这个结论可以通过刚才的实验中看出来,某一个电阻通电时间越长,液柱上升越高,说明放出热量越多。
3、分析论证,得出结论
对以上两个实验进行总结:电流通过导体产生热量多少与电流、电阻和通电时间的关系。
总结:
这些用电器工作时都是把电能转化成内能。
(得出电流的热效应的概念)
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提出问题
?
结合生活实际进行猜想:
电流、电压、电阻、通电时间……
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举例证明猜想的合理性。
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学讨论得出:
1.控制变量法
2.通过空气受热膨胀程度,观察产生热量的多少;
实
验中,通过观察两个U形管中染色水柱液面高度的变化来判断产生热量的多少。
?
?
?
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?
观察装置讨论得出:
1.实验时要控制电路中的电流和通电时间相同,改变电阻。
2.电阻串联,可以使流过两个电阻的电流和通电时间相同。
?
观察记录现象
?
根据
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