第五节 焦耳定律教学实录

第四节

焦耳定律

一、教学目标

（一）知识与技能

1．能通过实例，认识电流的热效应。

2．能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律；

3.会用焦耳定律解决实际问题和进行简单计算。

（二）过程与方法

体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。

（三）情感态度和价值观

通过对焦耳生平的学习，培养热爱科学、勇于克服困难的信念。

二、教学重难点

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。

难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。

三、教学方法

实验探究法

、讨论法

四、教学资源准备

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。

五、教学过程

（一）电流的热效应

【实验演示，引入新课】（设计意图：通过实验现象，引起学生感官上的触动，提高学生的学习兴趣）

提出问题：将一截餐巾纸缠在电阻丝上，通电后，纸会不会被点燃呢？

教师演示并提出问题：这个现象说明什么问题呢？

学生思考回答：电流通过导体会发热

教师引入新课-------电流热效应

【视频播放】：直流融冰（设计意图：通过国家大事加深对电流热效应的理解，让学生感受到物理与生活的紧密联系，激发学生的学习兴趣）

教师提出问题：哪位同学能说出“直流融冰“的原理是什么？

学生回答：电流通过导体会发热。

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教师：可见，一个小知识，只要我们善于利用，它能解决大问题。

【提出问题】：

（二）探究电流产生热量与哪些因素有关

教师演示：将一个灯泡连入电路，请一位同学上讲台感受灯泡和导线的发热情况。

学生：上讲台摸摸灯泡和导线，并说出感受-------灯泡有些热，导线感觉不出来热。

教师提出问题：灯泡与导线串联，为什么灯泡热的发光，而导线却几乎不热呢？换句话说，电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？请同学们作出合理猜想。------引入探究实验。

学生：进行猜想并举例说明猜想的合理性：可能与电流、电阻、时间等有关，

（注：学生猜想因素有哪些，不一定能想到，老师适时给以提示。）

（设计意图：培养学生进行合理猜想，并分析猜想的合理性。学会排除不合理猜想。）

【自学指导】：学生阅读课本86页，了解实验过程，并完成下列问题。

1、该实验的原理是什么？

2、实验中用______________ 表示电流产生热量的多少，这种方法叫 ______ 法。

3、为了保证转换的科学性，实验中采取的措施是________ 教师：介绍改进后的实验装置，引导学生分析用这套装置完成实验，需要通过观察什么来表示电热的多少

实验（一）研究电热与电阻大小的关系

学生讨论回答以下问题：

1．实验中，应该制不变的量是有哪些？（电流和通电时间）需要改变的物理量是什么？（电阻）

2、具体如何操作？（将两个阻值不同的电阻串联在同一电路中，通电后观察玻璃管内液柱上升的高度）

教师出示实验装置，教师演示，学生观察。

教师引导学生观察：通过实验，你们观察到什么现象了？这说明什么问题？

学生交流补充回答，得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。

实验<二>：研究电热与电流大小的关系

学生讨论回答以下问题：

1．实验中，应该制不变的量是有哪些？（电阻和通电时间）需要改变的物理量是什么？（电流）

2、具体如何操作？（选用同一电阻进行，移动滑片，改变电路中的电流，通电后观察玻璃管内液柱上升的高度）

教师出示实验装置，教师演示，学生观察。

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教师引导学生观察：通过实验，你们观察到什么现象了？这说明什么问题？

学生交流补充回答，得出结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，这个电阻产生的热量越多。

实验<三>：研究电热与时间大小的关系

学生讨论回答以下问题：

1．实验中，应该制不变的量是有哪些？（电流和电阻）需要改变的物理量是什么？（通电时间）

2、具体如何操作？（选用同一电阻，保持电流不变，改变通电时间，观察玻璃管内液柱上升的高度。）

教师引导学生根据前面的实验现象，得出结论：在电阻和电流相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。

【师生共同总结】：当电流通过导体时，电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。

（三）焦耳定律

英国科学家做了大量实验于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，即焦耳定律。请大家阅读课本87页第二部分以及图18.4-4《焦耳简介》，回答以下问题：（设计意图：通过自主学习，培养学生自学、交流的能力。）

【自学指导】1、焦耳定律的内容是什么？

2、公式如何表示？

3、每个物理量的单位分别是什么？

【解决问题】（学生讨论回答）

1、为什么灯泡热的发光，而与它相连接的导线却几乎不发热？

2、例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少J热量？电流通过电阻时做的功为多少？

（四）电热的利用和防止

【辨一辨】多媒体出示图片：下列家用电器，哪些属于电热器呢？

学生：通过辨析，进一步理解电流的热效应。

【播放视频】电热的利用和防止

教师提出问题：看完这段视频，你有什么收获或是感受呢？

学生：踊跃发表自己的观点

教师加以总结

（设计意图：从课堂走向生活,让学生发现生活中电热的利与弊,便于学生理解和应用──“生活是最深刻的实验”，渗透安全用电教育，体现新课标的“情感、态度、价值观”。）

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（五）课堂小结（梳理本节课知识内容，形成知识体系。）

通过本节课的学习，你都学到了什么知识？

（七）课堂检测

1.电热器是利用电流的_______

制成的加热设备，是将___能转化为

____能的过程，请你再写出两种常见的电热器：①_______②_____。

2、如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量

_______（选填“相等”或“不等”）的______（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与______的关系；实验中通过观察________来

比较电阻丝发热量的多少；

3、一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210欧姆，它的额定功率是多大？在额定电压下通电10分钟产生多少热量？

（八）课后作业

1.课后“动手动脑学物理”第1、2、6小题；

2.调查生活中还有哪些措施是利用电热的，哪些措施是防止电热的。 （九）板书设计

第四节

焦耳定律

一、电流的热效应：

二、焦耳定律

1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。

2、公式：Q=I²Rt

3、与消耗电能的关系： Q= W（纯电阻电路）

三、电热的利用和防止

电热器的优点：清洁卫生，效率高，方便调温。

防止措施：设法散热

（1）加散热窗

（2）加风扇

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