2019滬科版九年級(jí)物理上冊(cè)學(xué)案：第16章 第4節(jié)　科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)

文檔2019滬科版九年級(jí)物理上冊(cè)學(xué)案：第16章第4節(jié)科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)一、教學(xué)內(nèi)容1.電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方、電阻和通電時(shí)間成正比，熱量計(jì)算公式為Q=I^2Rt。3.電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用：電熱器、電飯鍋等家用電器的原理及使用方法。二、教學(xué)目標(biāo)1.理解電流的熱效應(yīng)，掌握焦耳定律，并能運(yùn)用到實(shí)際生活中。2.學(xué)會(huì)使用控制變量法研究電流的熱效應(yīng)。3.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：焦耳定律的理解和運(yùn)用，電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)：電流的熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，焦耳定律的證明。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：電源、電流表、電壓表、電阻器、實(shí)驗(yàn)板等。2.學(xué)具：筆記本、筆、實(shí)驗(yàn)報(bào)告表格等。五、教學(xué)過程1.實(shí)踐情景引入：講解電熱器、電飯鍋等家用電器的工作原理，讓學(xué)生了解電流的熱效應(yīng)在日常生活中的應(yīng)用。2.知識(shí)點(diǎn)講解：講解電流的熱效應(yīng)的定義，介紹焦耳定律，并通過示例讓學(xué)生理解焦耳定律的運(yùn)用。3.實(shí)驗(yàn)操作：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)電流的熱效應(yīng)，并學(xué)會(huì)使用控制變量法研究電流的熱效應(yīng)。4.例題講解：講解與電流的熱效應(yīng)相關(guān)的例題，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。5.隨堂練習(xí)：布置隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生及時(shí)檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)效果。6.知識(shí)拓展：講解電流的熱效應(yīng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如電焊、電解等。六、板書設(shè)計(jì)1.電流的熱效應(yīng)定義2.焦耳定律：Q=I^2Rt3.電流的熱效應(yīng)的應(yīng)用七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.題目：計(jì)算通過一個(gè)電阻器電流產(chǎn)生的熱量，已知電流為2A，電阻為5Ω，通電時(shí)間為10s。答案：Q=I^2Rt=2^2510=200J2.題目：解釋為什么電熱器、電飯鍋等家用電器使用時(shí)要遠(yuǎn)離可燃物。答案：因?yàn)殡娏魍ㄟ^導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，如果電器的溫度過高，可能會(huì)引起火災(zāi)。所以要遠(yuǎn)離可燃物，確保使用安全。八、課后反思及拓展延伸2.拓展延伸：電流的熱效應(yīng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如電焊、電解等，可以作為課后作業(yè)讓學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：焦耳定律的理解和運(yùn)用焦耳定律是電流的熱效應(yīng)研究中的一個(gè)重要定律，它揭示了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的平方、電阻和通電時(shí)間之間的關(guān)系。然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)和理解這一定律時(shí)，往往會(huì)存在一定的困難。下面將對(duì)焦耳定律的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的解析和說(shuō)明。一、焦耳定律的公式解析焦耳定律的公式為Q=I^2Rt，其中Q表示電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，I表示電流強(qiáng)度，R表示導(dǎo)體的電阻，t表示通電時(shí)間。這個(gè)公式可以從兩個(gè)角度進(jìn)行解析：1.直觀角度：電流通過導(dǎo)體時(shí)，每單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為I，電荷在導(dǎo)體中移動(dòng)過程中受到電阻的阻礙，產(chǎn)生摩擦，從而產(chǎn)生熱量。因此，電流產(chǎn)生的熱量與電流的強(qiáng)度成正比。2.微觀角度：根據(jù)電阻的定義，電阻R=ρL/S，其中ρ表示電阻率，L表示導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S表示導(dǎo)體的橫截面積。將電阻的定義代入焦耳定律公式，可以得到Q=I^2ρLt/S。從這個(gè)公式可以看出，電流產(chǎn)生的熱量與電流的平方、電阻率、導(dǎo)體長(zhǎng)度和通電時(shí)間成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比。這個(gè)公式揭示了電流的熱效應(yīng)與導(dǎo)體材料的內(nèi)在屬性有關(guān)，而不僅僅是電流的強(qiáng)度。二、焦耳定律的運(yùn)用1.控制變量法：在研究電流的熱效應(yīng)時(shí)，需要控制其他影響因素不變，如保持電流強(qiáng)度、電阻和通電時(shí)間不變，以便準(zhǔn)確地研究其中一個(gè)因素對(duì)熱量產(chǎn)生的影響。2.單位轉(zhuǎn)換：在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的單位。例如，在計(jì)算家庭電路中的電流產(chǎn)生的熱量時(shí)，通常使用安培（A）、伏特（V）和歐姆（Ω）作為電流、電壓和電阻的單位，而熱量通常使用焦耳（J）或千瓦時(shí)（kWh）作為單位。三、教學(xué)策略1.結(jié)合實(shí)際生活中的實(shí)例講解焦耳定律，讓學(xué)生感受電流的熱效應(yīng)在日常生活中的應(yīng)用。2.通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)電流的熱效應(yīng)，從而加深對(duì)焦耳定律的理解。3.布置相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生在實(shí)際操作中運(yùn)用焦耳定律，鞏固所學(xué)知識(shí)。4.強(qiáng)調(diào)電流的熱效應(yīng)可能帶來(lái)的安全隱患，提醒學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中注意安全。焦耳定律是電流的熱效應(yīng)研究中的一個(gè)重要定律，理解和運(yùn)用焦耳定律是學(xué)習(xí)電流的熱效應(yīng)的關(guān)鍵。通過采取有效的教學(xué)策略，教師可以幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)難點(diǎn)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門一、語(yǔ)言語(yǔ)調(diào)1.使用生動(dòng)形象的語(yǔ)言描述電流的熱效應(yīng)和焦耳定律，例如：“電流就像一條聰明的螞蟻，它通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)引發(fā)一場(chǎng)熱量的盛宴?！?.在講解過程中，適當(dāng)調(diào)整語(yǔ)調(diào)，用升調(diào)強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵概念，如“焦耳定律”，用降調(diào)表達(dá)解釋和闡述，使學(xué)生更容易理解和記憶。二、時(shí)間分配1.合理分配課堂時(shí)間，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都有足夠的時(shí)間進(jìn)行講解和討論。2.在講解焦耳定律時(shí)，留出時(shí)間讓學(xué)生提問和發(fā)表自己的看法，促進(jìn)師生互動(dòng)。三、課堂提問1.設(shè)計(jì)有針對(duì)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探討電流的熱效應(yīng)和焦耳定律的相關(guān)知識(shí)。2.鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提問，培養(yǎng)學(xué)生的提問意識(shí)和探究精神。四、情景導(dǎo)入1.以生活實(shí)例導(dǎo)入，如電熱器、電飯鍋等家用電器的工作原理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.通過實(shí)驗(yàn)演示電流的熱效應(yīng)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)并引發(fā)思考。五、教學(xué)互動(dòng)1