16.4電流的熱效應(yīng)

課題：電流的熱效應(yīng)一、教學(xué)設(shè)計思路1．本節(jié)課體現(xiàn)了新課標(biāo)理念（1）本節(jié)課從一個簡單的生活現(xiàn)象，通過多媒體視頻和豐富的圖片介紹電熱在生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會的新課標(biāo)理念。（2）本節(jié)課設(shè)計成體現(xiàn)物理新課標(biāo)理念的以學(xué)生為主體，親自參與動手實(shí)驗(yàn)的探究課，探究的課題是影響電流熱效應(yīng)的因素，特別注意引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)，歸納、概括出影響電流熱效應(yīng)的因素，使學(xué)生得到創(chuàng)造、探索的訓(xùn)練。2．本節(jié)課體現(xiàn)了高效型課堂教學(xué)理念——優(yōu)化的教學(xué)設(shè)計本節(jié)課重視問題情境的創(chuàng)設(shè)和思維動機(jī)的激發(fā)，通過引導(dǎo)學(xué)生主體積極參與教學(xué)，主動的探究和建構(gòu)知識。傳統(tǒng)的教學(xué)常把這節(jié)課上成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證焦耳定律的規(guī)律課，忽視了課題的方法教育功能（實(shí)驗(yàn)方法、控制變量法）和學(xué)生思維能力、探究能力的培養(yǎng)。因而我力圖將本課題的教學(xué)轉(zhuǎn)變成為師生共同參與的啟發(fā)問題探究課，在實(shí)驗(yàn)中以實(shí)驗(yàn)為載體展開過程，以問題為線索將課堂教學(xué)組織起來，通過積極創(chuàng)設(shè)問題情境，力求使實(shí)驗(yàn)與思維有機(jī)結(jié)合，層層遞進(jìn)，使學(xué)生始終處于積極參與探究的狀態(tài)之中，充分展現(xiàn)物理課教學(xué)的特點(diǎn)和魅力。3．本節(jié)課培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，在物理課程和現(xiàn)實(shí)生活的情境中，教師要盡可能的創(chuàng)造條件讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題，動手設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，在做中學(xué)，在體驗(yàn)、理解和應(yīng)用的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。因此精心設(shè)計了本節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)，教師在課堂上作好學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者，一切從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，所有的活動都圍繞促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展而進(jìn)行，真正把學(xué)生擺到主體和中心的地位。所以將焦耳定律的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)，在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生通過自己的探究獲得知識，培養(yǎng)能力，增加小組成員間的交流合作，激發(fā)學(xué)生第二智慧潛能，提高學(xué)生的探究興趣和技能。二、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1．知道電流的熱效應(yīng).2．知道電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時間的定性關(guān)系。3．了解生產(chǎn)和生活中如何利用電流的熱效應(yīng)來為人類服務(wù)，了解電流熱效應(yīng)帶來的危害及防止的措施。4．理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其簡單應(yīng)用。（二）過程與方法1、通過探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)”初步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、研究、解決問題的能力。2、通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用焦耳定律解決一些簡單實(shí)際問題的能力。3、注意對學(xué)生進(jìn)行研究方法（控制變量法）的培養(yǎng)（三）情感態(tài)度價值觀1、通過經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，使學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對人們獲取科學(xué)理論的重要價值；2、通過對所學(xué)知識的應(yīng)用，體會物理知識來源于生活，服務(wù)于社會的理念。3、使學(xué)生通過對英國物理學(xué)家焦耳的了解，受到其刻苦鉆研精神和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的感染和熏陶。（在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用。）三、教學(xué)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)跟電流和電阻大小的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析，并得出正確結(jié)論。四、教學(xué)資源：學(xué)生用：長度橫截面積相同的錳銅絲、鎳鉻絲（2個）、滑動變阻器、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)、電源，火柴。演示用：電爐、電熨斗、熱得快等電熱器、220V100W的燈泡一個、電腦課件。教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一創(chuàng)設(shè)情景，引入新課二、學(xué)生提出問題猜想演示：將220V100W的燈泡接入家庭電路中。教師引導(dǎo)：同學(xué)們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，一定能舉出許多電能變成內(nèi)能的例子。通過對電能的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)了解電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體會發(fā)熱。板書：電流的熱效應(yīng)教師引導(dǎo)：同學(xué)們有沒有考慮過這樣的問題：導(dǎo)線和用電器中流過的電流相同嗎？教師引導(dǎo)：導(dǎo)線和燈炮中流過了相同的電流，燈泡發(fā)熱而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？今天同學(xué)們就來一起探討電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢？（同學(xué)之間相互討論，大膽猜想）教師引導(dǎo)：I、U、R、t、W、P等因素中，好多量之間，是有關(guān)聯(lián)的，（如：P＝UI，W＝UIt，U＝IR等。兩名同學(xué)分別摸一摸燈泡和與燈泡相連的導(dǎo)線，說出自己的感受。學(xué)生舉出生活中電能變成內(nèi)能的例子。筆記理解學(xué)生回答：：相同可能導(dǎo)線和燈泡的電阻不同同學(xué)間相互討論，大膽猜想A．通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與I、R、t有關(guān)？B．通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與U、W、P有關(guān)？同學(xué)之間集體討論，集思廣益，達(dá)成共識），要研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)，我們只要研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與I、R、t的關(guān)系就可以了。創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。從生活走向物理創(chuàng)設(shè)猜想的情境為學(xué)生順利猜想作好鋪墊讓學(xué)生經(jīng)歷假定的過程，讓學(xué)生經(jīng)歷解釋的過程。使假設(shè)（猜想）有科學(xué)性、推測性、檢測性、創(chuàng)造性。使學(xué)生根據(jù)已有事實(shí)、知識對假定的合理性進(jìn)行解釋。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖設(shè)計探究方案一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)師出示探究方案（一）l．探究對象：Q與R的關(guān)系；2．主要實(shí)驗(yàn)器材及電路組成；3．顯示產(chǎn)生熱量多少的方法。探究Q與R的關(guān)系時，至少需要幾個電阻？（兩只）兩只電阻大小的關(guān)系怎樣？（電阻大小不等）探究時應(yīng)保持什么量不變？（I、t）怎樣來保證通過電阻絲中的電流大小相等，通電時間相同？（串聯(lián)在同一電路中）實(shí)驗(yàn)電路中，除阻值不等的電阻絲R1、R2外，還應(yīng)有哪些主要器材？（電源、開關(guān)、導(dǎo)線等）。教師對學(xué)生的設(shè)計加以肯定、鼓勵。怎樣來顯示通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少？①將兩根電阻絲分別浸沒在等質(zhì)量的煤油中，通電后，用溫度計測煤油溫度的變化。②將兩根電阻絲分別浸沒在裝滿煤油的、規(guī)格相同的燒瓶中，并插入細(xì)玻璃管，通電后，觀察管中液面的變化。③在兩根電阻絲上，分別放上火柴。通電后，觀察火柴燃燒的情況。按照探究方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，師巡視指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題及時解決小組討論，大組交流學(xué)生填寫探究方案同學(xué)討論設(shè)計出一個科學(xué)的合理的實(shí)驗(yàn)電路，并畫出它的電路圖并大屏幕展示學(xué)生帶著自己組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案到展臺前講解說明，展示1，2，3組學(xué)生、教師各抒己見分析討論哪一種方法更好一些，討論比較后，各實(shí)驗(yàn)小組采用第三種方法進(jìn)行。連接實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)的表格中。注重前后知識的聯(lián)系，滲透物理學(xué)的研究方法，對學(xué)生的終身學(xué)習(xí)很有裨益把探究方案和電路設(shè)計填入表中為后邊的實(shí)驗(yàn)提供依據(jù)，同時也便于和別人交流。以組為單位進(jìn)行討論培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識學(xué)生探究的欲望越來越強(qiáng)烈，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和語言表達(dá)能力，利用信息技術(shù)進(jìn)行自我展示能力。增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使整個活動更貼近科學(xué)探索實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。圍繞目標(biāo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究合作意識的培養(yǎng)。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖設(shè)計探究方案二進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)分析與論證探究方案㈡1．探究對象：Q與I的關(guān)系；2．主要實(shí)驗(yàn)器材及電路的組成；3．顯示產(chǎn)生熱量多少的方法。探究Q與I的關(guān)系時，應(yīng)保持什么量不變？（R、t）如何使等值電阻中的電流大小不等呢？（并接在兩條支路中，其中一條支路中串接一只限流電阻）。按照探究方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，師巡視指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題及時解決師板書結(jié)論：導(dǎo)體中電流越大，導(dǎo)體的電阻越大，通電時間越長，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。通過實(shí)驗(yàn)探究我們得到了通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間的定性關(guān)系。師放映影片英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的定量關(guān)系。板書：焦耳定律的數(shù)學(xué)公式Q=I2RT介紹單位回答本堂課開始所提出的兩個問題。1.為什么電路中燈泡的燈絲的發(fā)紅，而連接的導(dǎo)線并不怎么熱？小組討論，大組交流學(xué)生填寫探究方案小組討論大組交流設(shè)計電路圖，由學(xué)生實(shí)物投影展示。各小組根據(jù)電路圖將提供的實(shí)物連接成電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)的表格中。學(xué)生得出結(jié)論：I、t相同，R越大，產(chǎn)生熱量越多。學(xué)生得出結(jié)論：R、t相同，I越大，產(chǎn)生的熱量越多。從上述兩個探究過程中，也可得出：R、I一定，t越長，產(chǎn)生的熱量越多。觀看記憶理解使學(xué)生在討論中加深對知識的理解，在討論中嘗試評估他人的方案，有從評估中吸收經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的意識，從而改進(jìn)探究方案。通過總結(jié)既培養(yǎng)了學(xué)生的分析歸納能力，又鞏固了前面所學(xué)知識，注重了知識的前后聯(lián)系同時也鍛煉學(xué)生語言表達(dá)能力對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育前后呼應(yīng)，使學(xué)生能體驗(yàn)到用物理知識解決實(shí)際問題的探究快樂。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖4．評價與交流課堂練習(xí)課堂小結(jié)作業(yè)2.電熱的利用和防止（根據(jù)同學(xué)所掌握的信息，采用相互交流的方式，來辯證地看待電熱的作用。）（1）電流的熱效應(yīng)有著廣泛的應(yīng)用。（2）很多情況下需要防止電熱造成的危害。放映影片介紹新型發(fā)熱材料——PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料.它以鈦酸鋇為主，摻入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風(fēng)器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的.1．填空：2.利用焦耳定律計算出示幻燈片你學(xué)到了那知識和方法？1.讓學(xué)生自己查閱“電流熱效應(yīng)苦與樂”。寫成科學(xué)小論文。2.教材P73頁1、2交流發(fā)言學(xué)生利用上網(wǎng)查到的材料進(jìn)行交流電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用：電熱水器、電飯鍋、……。防止電熱造成的危害。電動機(jī)發(fā)熱，……。觀看