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視頻標簽：焦耳定律
所屬欄目：初中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：初中物理人教版九年級第十八章第4節(jié)焦耳定律_內(nèi)蒙古 - 包頭
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第四節(jié) 焦耳定律
【教學目標】
知識與技能
1、知道電流熱效應的現(xiàn)象及能量的轉(zhuǎn)化。
2、通過探究影響電流熱效應的因素，理解焦耳定律的內(nèi)容，能夠利用焦耳定律公式進行簡單的計算。
3、會利用焦耳定律解釋一些生活中簡單現(xiàn)象。
4、舉例說出生活中利用電熱的實例，了解電熱的危害和防止方法。 過程與方法
通過實驗探究，培養(yǎng)學生的實驗探究的能力和理論分析的能力，體會運用控制變量法和轉(zhuǎn)換法進行實驗。
情感、態(tài)度與價值觀
通過學習能夠把所學知識應用到實際生活中去，樹立學好科學文化知識為社會服務(wù)的觀念。 【教學重難點】
重點： 焦耳定律、電流熱效應的應用、電熱的計算 難點：電熱大小的影響因素的猜想和實驗設(shè)計。 【教學準備】或【實驗準備】
多媒體課件、電阻絲（1個10歐、3個5歐的電阻絲）、密封容器（2個）、U形管（裝有顏色的液體）、橡膠管、燒瓶（1個）、煤油、溫度計（1個）、學生電源（12V）、開關(guān)、秒表、導線（若干） 【教學過程】
主 要 教 學 過 程
教學內(nèi)容
教師活動
學生活動
一、創(chuàng)設(shè)情景、導入新課
【情景創(chuàng)設(shè)】：
觀看并思考
無
二、進行新課 實驗準備
2008百年一遇的雪災席卷整個南方，電線上結(jié)了厚厚的冰，竿倒線斷，給人們的生活帶來了很多不便，造成經(jīng)濟損失2000億。科技人員攻關(guān)研究出“直流融冰”新技術(shù)，對冰熔化，避免了巨大的經(jīng)濟損失。你知道這種新技術(shù)的基本物理原理嗎？ （設(shè)計意圖：利用中國重大事件為背景，激發(fā)學習興趣）
【板書課題】：我們今天就來學習第十八章第四節(jié)《焦耳定律》
【引入】：像電暖氣等生活中很多用電器，通電以后會產(chǎn)生熱量。你還知道哪些電加熱的設(shè)備嗎？ 【小結(jié)】：電流通過導體時，導體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。 【質(zhì)疑】：“小太陽”電暖氣和電爐都是由電爐絲發(fā)熱，電爐絲A和導線B相連，通過它們的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導線卻幾乎不熱呢？換句話說，電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少跟哪些因素有關(guān)？請同學們作出合理猜想。
（注：學生猜想因素有哪些，不一定能想到，老師
適時給以提示。）
電熱水器、電熨斗、熱得快、電飯鍋等等 猜想：
1、與電流的大小 2、與電阻的大小 3、與通電時間的長短 4、……
小組討論
1、電阻絲加熱密封
容器中的空氣，推
探究實驗 1、探究產(chǎn)生熱量Q
與電阻R的關(guān)系
【實驗指導】： 電流產(chǎn)生熱量有多有少，你能從提供的器材中，比較出熱量的多少嗎？電阻絲、密封容器（帶有小孔）、U形管（裝有顏色的液體）、橡膠管、燒瓶、煤油、溫度計
【播放課件&點撥】：轉(zhuǎn)換法反映產(chǎn)生熱量的多少
方案一 方案二 （說明:若學生想不到，老師可展示課件。）
方案一：電阻絲加熱密封容器中的空氣， U形管中液面形成；液面差越大，產(chǎn)生的熱量越。
方案二：燒瓶內(nèi)裝有煤油，電阻絲產(chǎn)生熱量會使溫度升高，用測量溫度；溫度越高，產(chǎn)生熱量的越。 【小結(jié)】：實驗中，將不易觀察到的現(xiàn)象通過其它
直觀形象顯示出來，我們稱之為轉(zhuǎn)換法。以上兩種方案中，加熱空氣快？還是加熱煤油速度快？ 【過渡】：所以我們就選用第一種方案，進行實驗探究。
（設(shè)計意圖：發(fā)揮學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維）
實驗一：探究產(chǎn)生熱量Q與電阻R的關(guān)系 【實驗指導】：1、通過我們的猜想電流產(chǎn)生的熱量可能與多個因素有關(guān)，應該采用什么探究方法？ 2、當探究產(chǎn)生熱量Q與電阻R的關(guān)系時，如何控制變量呢？一個10歐、兩個5歐的電阻絲，我們怎么選？
動U形管中液體，形成液面差 2、電阻絲加熱煤油，用溫度計測量煤油的溫度
液面差、多
溫度計、多
方案一快； 方案二煤油的比熱
容比空氣的大，需要吸收更多的熱量才會升高，所以慢
小組討論
1、控制變量法 2、應讓電流、通電時間一樣，改變電阻的大小；選一個5歐和一個10歐的
2、探究產(chǎn)生熱量Q
與電流I的關(guān)系
3、探究產(chǎn)生熱量Q與通電時
3、如何才能更好地讓通過兩個電阻的電流、通電時間一樣？ 【進行實驗】：
【引導】：哪個電阻的液面差明顯？說明了哪個電阻產(chǎn)生的熱量多？可以得到什么結(jié)論？
（設(shè)計意圖：通過一個完整的實驗探究，讓學生掌握其過程。）
實驗二：探究產(chǎn)生熱量Q與電流I的關(guān)系 【實驗指導】：1、當探究產(chǎn)生熱量Q與電流I的關(guān)系時，如何控制變量呢？
2、一個10歐、兩個5歐的電阻絲，我們怎么選？ 3、兩個容器中密封同樣的電阻，在另一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中的電阻的電流就不同。 【進行實驗】：
（設(shè)計意圖：通過電路圖便于學生更好理解通過兩密封容器內(nèi)電阻絲的電流為何不等）
【引導】：哪邊液面差明顯？是電流大的還是電流小的產(chǎn)生的熱量多？可以得到什么結(jié)論？ 實驗三：探究產(chǎn)生熱量Q與通電時間t的關(guān)系
3、將兩個電阻串聯(lián)
觀察實驗現(xiàn)象 1、10歐的液面差大
2、電阻大的產(chǎn)生熱量多
3、當通過導體的電
流和通電時間相同時，導體的電阻越
大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
小組交流、討論 1、讓電阻、通電時
間一樣、改變通過電流的大小 2、選兩個5歐的電阻絲
觀察實驗現(xiàn)象 1、左邊液面差明顯 2、電流大的產(chǎn)生熱
量多 3、當導體的電阻和
通電時間相同時，通過導體的電流越大，電流產(chǎn)生的熱
間t的關(guān)系
焦耳定律
【實驗指導】：當探究產(chǎn)生熱量Q與通電時間t的關(guān)系時，應該怎么做呢？我們可以第一次通電5s，第二次通電10s. 【進行實驗】：
【引導】：哪次通電形成的液面差明顯？可見產(chǎn)生的熱量多少與通電時間有什么關(guān)系？
【師生共同總結(jié)】：當電流通過導體時，電流越大、電阻越大、通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。 【自學指導】：英國物理學家焦耳首先對此作出了卓越的探究，請大家閱讀課本100頁第二部分以及圖18.4-4《焦耳簡介》，回答以下問題： 1、焦耳定律的內(nèi)容是什么？ 2、公式如何表示？
3、每個物理量的單位分別是什么？ 【板書】
焦耳定律內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。 公式：Q = I ²R t
【例題】一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少J熱量？
【學生示范】解：通過電阻絲的電流為：
AV
RUI6.06036
電流產(chǎn)生的熱量為：
量越多。 學生回答 讓電阻、電流一樣、改變通電時間的長短
觀察實驗現(xiàn)象 1、第二次液面差大 2、通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多 3、當通過導體的電流和導體的電阻大小相同時，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。 自主學習、回答問題
1、電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。 2、Q=I²Rt 3、Q—焦耳（J） I—安培（A） R—歐姆（Ω） t—秒（s）
產(chǎn)生熱量Q與消耗電能W的關(guān)系
Q=I²Rt =(0.6A) ²×60Ω×5×60s =6480J 【指導】理清學生的解題思路，規(guī)范解題過程 【針對練習】某導體的阻值為4 Ω，通過0.5 A的電流時，則1 min產(chǎn)生多少熱量？
（設(shè)計意圖：通過例題讓學生養(yǎng)成規(guī)范解題過程和良好的書寫習慣。） 【學以致用】
1、我們學習了焦耳定律，你能回答當電爐絲A和導線B通過的電流相同，為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱？
2、你知道“直流融冰”新技術(shù)，即在輸電線路中輸入3000A左右的大電流，對冰熔化的物理原理嗎？
（設(shè)計意圖：讓學生從生活中走進物理，探索物理知識的奧秘，再從知識的殿堂中回歸生活。）
【設(shè)疑】電視機、電動機、電暖氣都標有“220V，200W”，把它們并聯(lián)在220V的電壓下，則相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量Q最多是？為什么？
【點撥】（1）電流通過導體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q和消耗的電能W的關(guān)系是Q=W,這樣的電路稱為純電阻電路。例如電爐，電飯鍋，電熱水器，電烤箱，電熱水壺等用電器，計算熱量還可用Q====。
（2）像電動機、電視機消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
練習
產(chǎn)生60J的熱量
討論、交流 1、導線的電阻很小，而電爐絲的電阻很大，由焦耳定律Q=I²Rt可知，在相同時間內(nèi)電流越大、熱量越多，因此電爐熱得發(fā)紅，而導線卻不熱。
2、當電阻、通電時間一定時，電流越大產(chǎn)生的熱量越多
討論、交流 由W=Pt可知，消耗的電能一樣多； 電視機：W=Q+光能
電動機：W=Q+機械能
電暖氣：W=Q 所以，電暖氣產(chǎn)生的熱量多
電熱的利用和防止
還轉(zhuǎn)化為其它形式的能，這樣的電路稱為非純電阻電路，QW。所以計算非純電阻電路產(chǎn)生的熱量只能用公式Q=I²Rt。
（設(shè)計意圖：讓學生進一步理解電流產(chǎn)生的熱量Q的計算，認識得到提升，能夠靈活運用公式。） 【自學指導】：閱讀教材P101“電熱的利用和防止”討論回答下列問題：
（1）、電熱對我們是有利還是有害的？ （2）、生活中我們是如何利用電熱的？
（3）、有時電熱會給我們造成什么危害？我們又是如何防止的呢？ 【展示課件】
電熱器的優(yōu)點: 清潔衛(wèi)生，無污染，效率高，便于調(diào)節(jié)溫度。
電熱的危害：電熱過多，損壞物品
＜
自主學習 回答問題 1、既有利又有害 2、電熨斗、電飯鍋、電熱水器等 3、燒壞用電器； 燙傷
4、（1）電視機的后蓋有很多孔，就是為了通風散熱，使用時一定要把防塵布罩拿開。 （2）電腦里安裝了微型風扇，把熱吹走 （3）不要長時間使用 觀看課件
增強安全意識
電熨斗忘記關(guān)電源 在高溫下，長時間使用電腦 防止措施：設(shè)法散熱
（1）加散熱窗 （2）加風扇 （設(shè)計意圖：從課堂走向生活,讓學生發(fā)現(xiàn)生活中電熱的利與弊,便于學生理解和應用──“生活是最深刻的實驗”，滲透安全用電教育，體現(xiàn)新課標的“情感、態(tài)度、價值觀”。）
了解方法
課堂小結(jié)
回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容 見附件1 學生梳理知識 課堂檢測 師巡視、講評 見附件2 完成檢測題 布置作業(yè)
見附件3
課后完成
【板書設(shè)計】
第四節(jié) 焦耳定律
一、電流的熱效應：
三、焦耳定律
1、內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。 2、公式：Q=I²Rt
3、與消耗電能的關(guān)系： Q= W（純電阻電路） 四、電熱的利用和防止 電熱器的優(yōu)點:
清潔衛(wèi)生，效率高，方便調(diào)溫。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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