第五节 焦耳定律课堂实录【3】

禄丰县文星中学教学设计

九年级物理

第十八章

电功率

第4节

焦耳定律

第4节

焦耳定律教学设计

备课人

朱健

课时

2课时

目标A：知道电流的热效应；

教学目标

目标B：知道焦耳定律；

目标C：知道利用和防止电热的场合和方法. 教学重点

通过实验探究电流热效应跟哪些因素有关

难点及突破

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.

课型

新授课

教法

讲授法、讨论法、分析法、归纳法。

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。教材在电教材分析

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。

考虑到教学过程中实验时的不确定因素导致难于掌控时间和教学内容太多，我

学情分析

把本节内容教学设计为2课时，第1课时内容：电流的热效应和焦耳定律。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。

教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

一、引入新课

第1课时（12.11）

带着目标

出示【教学目标】

学生齐读

去学习。

小魔术:将气球与通电的电炉丝接触，

讨论回答

创造课堂情

现象：气球爆炸这说明？

景，激发学生

生活中，还有哪些用电器通电后，都伴 交流说出常见用电的兴趣和求

有热现象产生？举例说明。

器工作有热产生的实知欲。

知识点1：电流的热效应

例。

联系实际，

例1.生活中，象电饭锅、电热水器、电烤

引入新课。

箱、电熨斗、电炉丝、电烙铁……这些用电

二、进行新器工作时有什么共同特点？

总结：

课

：

归纳并板书：一、电流的热效应

这些用电器工作时都培养学生目标A：知道电电流通过导体时电能转化成内能，这是把电能转化成内能。

总结问题的流的热效应。

种现象叫做电流的热效应。

（得出电流的热效应的能力。

思考：导线和电炉丝串联，为什么电炉概念）

丝热得发红而导线几乎不热？说明什么？

提出问题：

电流通过导体时产生热的多少跟什

么因素有关？

提出问题

由生活现

结合生活实际进行猜象培养学生

【研究】电热大小的影响因素

想:

发现并提出

提示：电热是电流通过电阻时产生的电流、电压、电阻、通问题的能力。

热量，电路中有电压不一定有电流，所以电时间……

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）

举例证明猜想的培养学生

1

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第十八章

电功率

第4节

焦耳定律

1.猜想：电流通过导体产生热量的多少合理性。

合理猜想，并

与______有关。

分析猜想的

你能结合实例说出这三个因素对电热

合理性。学会

的影响吗？

排除不合理

2．设计实验

猜想。

展示实验装置：

讨论：

1.当大家猜想电热与多个因素有关，实验 培养学生

研究时应用什么方法去研究？

利用控制变

2.实验时怎样来反映和比较电流产生的热 学讨论得出：

量的方法来

量的多少？

1.控制变量法

设计实验。

（提示：左右两透明密闭容器中装有等2.通过空气受热膨胀

质量的空气）

程度，观察产生热量的培养学生

多少;

利用转换法

演示实验1：研究电热与电阻大小的关系实验中，通过观察两把不易观察

（观看视频）

个U形管中染色水柱液的量转换为

展示实验装置1（如上图）：

面高度的变化来判断两易观察的现

观察本实验装置，讨论：

电阻丝产生热量的多少象。

1．本装置可以用于研究电热与哪个因素物理上，我们把这种研

的关系？

究方法叫做转换法。

2．两电阻为什么要串联？

观看视频

3．如何比较电流通过电阻放出热量？

电路接通，进行实验，观察U形管中观察装置讨论得出：

液柱的上升情况。

1．本装置研究电热与电

阻的关系。2．电阻串联，

分析实验数据，可以得到什么结论？

可以使流过两个电阻的

电流和通电时间相同。

演示实验2：研究电热与电流大小的关系3．通过左右两管液面的

（观看视频）

高度差来比较，液柱上

观察本实验升的越高，放出热量越

装置，讨论：

多。

展示装置2：

观察记录现象

根据实验现象，得出会根据实

结论：在电流和通电时验现象得出

间相同时，电阻越大，结论，利用控

这个电阻产生的热量越制变量法准

多。

确的描述结

1．本装置可以用于研究电热与哪个因素

观看视频

论。

的关系？

2．右边电阻丝上为什么要再并联一根电学生观察实验装置讨论

阻丝？

得出：1．本装置研究电

2

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第4节

焦耳定律

3．如何比较电流通过电阻放出热量？

热与电流的关系。2．使

右边容器中的电阻丝中

电路接通，进行实验，观察U形管中的电流与左边容器中的

液柱的上升情况，分析实验现象可以得到电阻丝不等（左边电流

什么结论？

大于右边电流）。3．通培养学生

过左右两管液面的高度分析实验、总

差来比较，液柱上升的结实验、描述

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。越高，放出热量越多。实验结论的

这个结论可以通过刚才的实验中看出来，得出结论：在电阻和通能力。

某一根电阻丝通电时间越长，液柱上升越电时间相同时，电流越

高，说明放出热量越多。

大，电流通过电阻产生

的热量越多。

4、分析论证，得出结论

对以上两个实验进行总结：电流通过导 学生总结以上两个实

体产生热量多少与电流、电阻和通电时间验：电流通过电阻产生

的关系。

热量的多少与电流、电培养学生

阻和通电时间都有关，综合分析归

知识点2：焦耳定律

电流越大、电阻越大、纳的能力。

介绍科学家焦耳：

通电时间越长，电流通

英国科学家做了大量实验于1840年最过电阻产生热量越多。

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，即焦耳定律。

目标B：知道焦【自学讨论】焦耳定律的有关内容

耳定律；

电流通过导体产生的热量跟电流的二次

培养学生

方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电了解焦耳在电热上的的人文精神、

时间成正。（板书）

成就

学习科学家

如果热量用Q表示，电流用I表示，

的实事求是

电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定了解焦耳定律的内的精神。

律为 Q=I2Rt。（板书）

容，记住公式和单位。

强调：电流对电热大小的影响更显著。

培养学生

[理论推导焦耳定律]

自学、交流的

当电流做的功全部转化为内能

能力。

时： Q = W

由于 W =UIt，U=IR 得

Q =W =I 2Rt

（板书）

例题：一电热水器电阻丝的阻值为48．4

利用焦耳定

Ω，正常工作时的电流为4．55A，工作10min学生快速的计算本题中律进行简单

放出的热量为多少J？

的电热。

计算，培养学

Q=I2Rt=（4．55A）2×48．4生利用公式

练习：一取暖器接在家庭电路中，正常工Ω×600s=6×105J

解决实际问题的能力，进

作时的电流为6．8A，工作10min放出的热

量是多少？

学生结合欧姆定律进一步熟悉公

第2课时（12.12）

行计算

式。

3

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第十八章

电功率

第4节

焦耳定律

【电功与电热的关系】

培养学生利

上题中已知电压、电流和通电时间，可用物理知识

以计算出取暖器消耗的电能，那么取暖器Q=I2Rt=（6．8A）2×32．3解决实际问

消耗的电能与电热之间有什么关系呢？

Ω×600s=9×105J 题的能力。

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 学生讨论：

加强知识

与电热间有什么关系呢？

的联系，培养

当电流做的功全部转化为内能时：

由 在前面的计算过程学生系统学

于

W=UIt，U=IR

Q=W=I2Rt 中利用了欧姆定律，它习的能力。

电吹风工作时，消耗了1000J的电能，只能用在纯电阻电路

电流在电阻线上产生热量等于1000J吗？

中，用电器工作时把电

培养利用

请比较电炉与电风扇的的工作特点（课能全部转化为内能。

物理知识解

件出示）

电功与电热的联系与区别

讨论比较：

决实际问题

1．纯电阻电路中Q =W

1.电炉工作时把电能能力。

2．非纯电阻电路中Q

全部转化为内能。

电热Q=I 2Rt 2.不是的，电吹风工

培养学生

利用焦耳定律解释现象

作时把一部分电能转化合作学习的

讨论：电炉通过导线接到电路中，导线为内能，还有一部分转能力、团队精

和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而化为动能。它不是一个神和交往能

导线并不很热？

纯电阻。电功大于电热 力。

学生讨论：电线与电炉 培养学生

丝串联，电流相等，根

据焦耳定律，导线的电知识应用能

思考:书P101想想议议：额定电压相同的阻比电炉丝小的多，相力，合作学习

灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工同时间内放出热量也的能力、团队

作时单位时间内产生的热量越多。可是按少。

精神和交往

照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生学生讨论：这两种情能力。

的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么况下有不同的变量，前

回事？

者是在电压一定时，电 利用控制

阻越小，电流越大，电变量的方法

知识点3：电热的利用和防止

热与电流是平方的关来分析问题。

系，所以电流对电热影通过辨析加

展示常见一些用电器（电熨斗、电视机响较大。后者的前提是强对焦耳定

散热孔、取暖器、电饭锅、电脑主板风扇、在电流一定时，电阻越律的理解。

目标C：知道利笔记本散热孔、电动机外壳……），给这大，电热越多。

用和防止电热些用电器进行分类，哪些是利用电热、哪

的场合和方些是防止电热造成危害的。

分成两类

法.

利用分类

电热在实际中有利用也有防止的。我们

利用电热的有：电熨的方法来培

要利用辩证的态度来对待电热。

斗、取暖器、电饭锅等。

养学生利用

辩证的态度

回忆本节课内容：

防止电热的有：电视来看待问题

机散热孔、电脑主板风

1．电流的热效应与哪些因素有关？

扇、笔记本散热孔、电 利用问题

2．焦耳定律 动机外壳等。

引领的方法

4

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第4节

焦耳定律

三、课堂小结：

3．电功与电热的关系 4．电热的利用和防止

梳理本节课知识内容，学生根据问题逐个回忆本节课的内容，形布置作业：课后“动手动脑学物理”第1、成一个知识体系。

2、3题

学生按要求完成作业

培养学生总结归纳的能力。

5

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电功率

第4节

焦耳定律

【课堂检测】

1.下列情况利用电流热效应的是（

）

A.利用排气扇通风换气

B. 夏天，家用电器长时间不使用，要通电来驱潮

C.电脑主机上安装小电风扇

D. 电脑显示器安装散热窗

2．长短、粗细相同的铜丝、铝丝、铁丝各一根，串联在一起后接到电源上，通电后发热功率最大的是（

）A．铜丝

B.铝丝

C.铁丝

D.都一样

3．现有甲、乙两个电炉子，已知电炉R甲>R乙，分别接入电源电压是220V的电路中，相同时间内，它们的放热情况是（ ）A．甲放热多

B.乙放热多

C.同样多

D.无法判断

4．电视机外壳的散热窗，计算机的散热风扇，电冰箱放置时机身背面与墙壁保持一定的距离，这些都是为了防止

带来的危害。

5．一个电炉接在照明电路上，通过的电流是4A，则它的功率是多少？它在1min内可放出的热量是多少？

四、检测训练：

目标A：

1.下列用电器中，利用电流热效应工作的是( ) A.电视机 B.电热毯 C.电风扇 D.电脑

2.阻值为50 Ω的定值电阻R接在电源两端，通过电阻R的电流为0.2 A，10 s内电流产生的热量是 J. 3.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”. (1)实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少. (2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入 、

的同种液体. (3)为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能 . (4)实验结论是 .

4.如图所示是一种造型可爱的迷你小风扇，这种小风扇使用的电动机的额定电压为3 V，正常工作时通过线圈的电流为0.5 A，线圈电阻约为1 Ω，试求这种迷你风扇正常工作10分钟：

(1)电风扇消耗的电能；

(2)电动机线圈产生的热量；

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第4节

焦耳定律

(3)若电动机被卡住时电动机的线圈不能转动，此时电动机线圈可以看成一个定值电阻，它消耗的电能全部用来产生热量，请计算电动机被卡住10分钟内产生的热量，并说明电动机被卡住时为什么容易被烧坏．

目标B：

5.用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10 min可烧开一壶水，若将电热丝对折起来接在原来的电路中，不计热量损失，则烧开同样一壶水的时间是( ) A.2.5 min B.5 min C.20 min D.40 min 6.电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因为( ) A.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比电烙铁快

C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻

7.因为忙于中考复习，小丽已经很长时间没有打开过自己的电脑了，进入潮湿的夏季后，爸爸建议小丽定期给电脑通一会儿电.请你解释这样做的道理.

板

书

设

计

第4节

焦耳定律

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。

电热大小的影响因素：电流

I、

电阻R 、通电时间t

二、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。

公式：Q=I2Rt

三、电热的利用和防止

作业批改记录

安全提示语：冬季天气干燥，记得每天多喝水。

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