18.4《焦耳定律》教學反思—吳忠軒.doc

18.4 焦耳定律海口九中海甸分校 吳忠軒【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的觀念?！窘虒W重難點】無蟲魚蟲魚重點： 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?！窘虒W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、導入新課二、進行新課實驗準備探究實驗1、探究產(chǎn)生熱量Q與電阻R的關(guān)系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與通電時間t的關(guān)系焦耳定律產(chǎn)生熱量Q與消耗電能W的關(guān)系電熱的利用和防止 【情景創(chuàng)設(shè)】： 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?？萍既藛T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。）【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 ?！拘〗Y(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？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?！具M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【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 R t 【例題】一根60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：電流產(chǎn)生的熱量為： Q= IRt =(0.6A) 60560s =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 ，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)能還轉(zhuǎn)化為其它形式的能，這樣的電路稱為非純電阻電路，Q W。所以計算非純電阻電路產(chǎn)生的熱量只能用公式Q=IRt。（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”。）觀看并思考電熱水器、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?。贿x一個5歐和一個10歐的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=IRt3、Q焦耳（J）I安培（A）R歐姆（）t秒（s）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=IRt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