九年級(jí)物理全冊(cè) 第18章 第4節(jié) 焦耳定律教學(xué)課件 新人教版.ppt
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第4節(jié)焦耳定律,新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念是:1.注重學(xué)生發(fā)展,改變學(xué)科本位觀念;2.從生活走向物理,從物理走向社會(huì);3.注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化等。為了體現(xiàn)這些新的理念,《電與熱》首先從學(xué)生生活中熟悉的用電器入手,使學(xué)生了解電流的熱效應(yīng);為了使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電和熱的關(guān)系,教材設(shè)計(jì)了探究性的實(shí)驗(yàn),探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?”在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上介紹了“焦耳定律”;教材最后又回到生活中,使學(xué)生了解“電熱的利用和防止”?!峨娕c熱》既是對(duì)第八章《電功率》中電能、電功率的一個(gè)應(yīng)用的總結(jié),又是對(duì)家庭用電安全部分學(xué)習(xí)的一個(gè)鋪墊。,教材分析,設(shè)計(jì)意圖,從身邊常見的現(xiàn)象引入電流的熱效應(yīng),貼近生活,貼近實(shí)際,體現(xiàn)了從生活走向物理。探究過程中,讓學(xué)生充分討論,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生掌握知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)他們分析歸納、辯證思維的能力,注重對(duì)物理研究方法的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理研究方法解決物理問題的能力,體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。,學(xué)情分析,在生活經(jīng)驗(yàn)方面,學(xué)生經(jīng)常接觸到電熱器,對(duì)電流的熱效應(yīng)已有了一定的了解;在知識(shí)儲(chǔ)備方面,學(xué)生對(duì)歐姆定律、電功率有了一定的基礎(chǔ);在研究方法上,對(duì)于轉(zhuǎn)換法、控制變量法、探究性學(xué)習(xí)的過程與方法也有了一定的認(rèn)識(shí)。同時(shí)對(duì)于與生活接觸緊密的電熱現(xiàn)象及其應(yīng)用,學(xué)生興趣濃厚。所以,本節(jié)課的關(guān)鍵在于教師正確引導(dǎo),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性,讓學(xué)生充分討論、探究、合作、交流,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。,教學(xué)目標(biāo),知識(shí)與技能1.知道在電流相同的條件下,電能轉(zhuǎn)化成熱能的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。2.知道利用電熱和防止電熱的場(chǎng)合和方法。過程與方法1.通過實(shí)驗(yàn)探究電流的熱效應(yīng)與電阻大小的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和概括能力。2.通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決簡(jiǎn)單問題的能力。,重點(diǎn)難點(diǎn),重點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系。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。,教學(xué)過程,一、新課引入師:通過對(duì)電能的學(xué)習(xí),大家已經(jīng)了解電流通過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,誰(shuí)還記得這是電流的什么效應(yīng)?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熱能的例子。生:這叫電流的熱效應(yīng)。例如通電的燈泡、電吹風(fēng)。師:在前面小燈泡的發(fā)光實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們?cè)幸獾厝ビ|摸過小燈泡,感覺小燈泡發(fā)熱。有沒有同學(xué)觸摸過導(dǎo)線,連接小燈泡的導(dǎo)線熱不熱。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?生:相同。師:導(dǎo)線和用電器中流過了相同的電流,用電器發(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(lái)一起探討電流經(jīng)過用電器時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān)。,教學(xué)過程,二、新課教學(xué)生1:可能與電壓、電流有關(guān)。生2:還可能與電阻有關(guān)。師:好,下面我們來(lái)看兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),然后再判斷。1.電流的熱效應(yīng)演示1:,教學(xué)過程,師:大家看到了什么現(xiàn)象?生:B瓶中煤油溫度高。師:好,我們發(fā)現(xiàn),兩個(gè)瓶中溫度不同,浸泡著鎳鉻合金絲的瓶中溫度計(jì)指示的溫度高,這是什么原因呢?生:B中煤油溫度高,說明B煤油中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多。師:為什么鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多?生:因?yàn)殒囥t合金絲的電阻比銅絲的電阻大。師:比較A、B,發(fā)現(xiàn)兩瓶中電阻絲只有電阻不同,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明在電流、通電時(shí)間相同的情況下,電阻大的金屬絲產(chǎn)生熱量較多。下面看演示2。,教學(xué)過程,演示2:,師:分別給鎳鉻合金絲通以不同的電流,同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)?生:電流大時(shí),溫度計(jì)示數(shù)上升得多。師:說明什么?生:電流大時(shí),鎳鉻合金絲放出的熱量多。師:好,這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,在通電時(shí)間一定,電阻相同的情況下,通過電流大時(shí),鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量越多。師:通過兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn),電流通過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,這叫電流的熱效應(yīng),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與電流大小和電阻大小有關(guān),那么具體的數(shù)量關(guān)系是怎么樣的?接下來(lái),我們來(lái)學(xué)習(xí)焦耳定律。,教學(xué)過程,教學(xué)過程,教學(xué)過程,同學(xué)們?cè)谘菟氵^程中,教師要提醒大家注意:代入計(jì)算的時(shí)候,要將電流的單位“A”一起平方。師:我們通過實(shí)驗(yàn)、觀察,利用公式推導(dǎo)得出了電流熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系。同學(xué)們現(xiàn)在能不能回答本節(jié)開始時(shí)的問題?生:導(dǎo)線和用電器(電爐或電飯鍋或電燈)中通過的電流相同,但是導(dǎo)線的電阻較小,那些用電器的電阻較大。所以,那些用電器發(fā)熱,而導(dǎo)線幾乎感覺不到熱。,教學(xué)過程,3.電熱的利用和防止師:生活中有些電熱我們要利用,有些電熱我們是要防止的。關(guān)于電熱的利用,同學(xué)們已經(jīng)了解了許多,誰(shuí)簡(jiǎn)單地講幾個(gè)?生:電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐。師:剛剛舉出的都是利用電來(lái)加熱的設(shè)備,都是常見的電熱器。同學(xué)們知道了利用電熱的好處,但有些時(shí)候,有些地方的電熱我們是不需要的,還要設(shè)法防止。例如:生1:電視機(jī)使用過程中會(huì)發(fā)熱,如果連續(xù)使用時(shí)間過長(zhǎng),還會(huì)燒壞電視機(jī)。生2:有些導(dǎo)體上的絕緣材料會(huì)因溫度過高,使絕緣材料迅速老化,甚至燒壞。師:那么,對(duì)這些電器采取了什么措施來(lái)防止過熱?,教學(xué)過程,生1:電視機(jī)后蓋上有許多孔,就是為了能通風(fēng)散熱。生2:電腦中還裝有風(fēng)扇,也是為了散熱,減少電熱的危害。生3:老師用的投影儀上也裝有小風(fēng)扇,也是為了快點(diǎn)散熱。生4:農(nóng)村抽水、磨面用的電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作一段時(shí)間后要休息一會(huì),等涼了再用,是為了防止電熱可能造成的危害。師:同學(xué)們對(duì)電熱的危害及防止了解得還真不少,這兒有一份電器的說明書,請(qǐng)大家仔細(xì)閱讀,并分析說明其中的道理。(投影電器說明書)教師引導(dǎo)學(xué)生著重注意以下內(nèi)容:將電器置于通風(fēng)良好處;勿使電器淋雨或受潮,長(zhǎng)期不用的電器隔一段時(shí)間應(yīng)該通電一次。,教學(xué)過程,生1:電器工作時(shí),置于通風(fēng)良好的地方,是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產(chǎn)生的危害。生2:電器淋雨或潮濕會(huì)降低絕緣性能,使電路工作失常,影響用電器的使用。長(zhǎng)期不用的電器隔一段時(shí)間要通電,是為了利用電熱來(lái)驅(qū)潮,是電熱的利用。,教學(xué)過程,例1有一臺(tái)“220V100W”的洗衣機(jī),由于使用不當(dāng),造成電動(dòng)機(jī)卡死,電動(dòng)機(jī)的溫度升高而被燒壞。從出產(chǎn)廠家得知,這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)的線圈的阻值為2Ω。(1)這臺(tái)洗衣機(jī)正常工作時(shí),1min耗電多少焦?(2)電動(dòng)機(jī)被卡死時(shí),1min產(chǎn)生多少熱量?[解析]本題用于考查的知識(shí)點(diǎn)是關(guān)于焦耳定律的實(shí)際應(yīng)用以及計(jì)算。(1)此問明確指出是正常工作,可知電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率,耗電量即為額定功率與時(shí)間的乘積;由電動(dòng)機(jī)正常工作可知,電壓U=220V,電動(dòng)機(jī)的功率P=100W,時(shí)間t=60s。,教學(xué)過程,所以電功W=Pt=100W60s=6000J(2)由于電動(dòng)機(jī)卡死,此時(shí)電動(dòng)機(jī)不能把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使電動(dòng)機(jī)的溫度急劇升高而被燒壞。此時(shí)應(yīng)該用焦耳定律來(lái)求解。電動(dòng)機(jī)被卡死后,變成純電阻電器,已知U=220V,R=2Ω,t=60s根據(jù)歐姆定律可得I=U/R=220V/2Ω=110A,教學(xué)過程,例2在圖中,電源電壓、燈絲電阻都保持不變,燈L上標(biāo)有“6V3W”字樣。當(dāng)開關(guān)閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)從5V變?yōu)?V,且滑片位于a點(diǎn)時(shí),燈L消耗的功率與位于b點(diǎn)時(shí)燈L消耗的功率之比為16∶1。求:(1)燈L正常發(fā)光時(shí),通過燈絲的電流;(2)燈絲的電阻;(3)燈L正常發(fā)光1min電流做的功;(4)滑片位于a點(diǎn)時(shí),通過燈L的電流。,教學(xué)過程,[解析]本題旨在考查學(xué)生對(duì)于電學(xué)問題的綜合運(yùn)用能力。(1)燈L的額定電壓U額=6V,額定功率P額=3W,根據(jù)P額=U額I額的變形公式可求出燈L正常發(fā)光時(shí)通過燈絲的電流。I額=P額/U額=3W/6V=0.5A。(2)因燈絲電阻不變,則可以根據(jù)“6V,3W”字樣求出燈絲電阻:RL=U額/I額=6V/0.5A=12Ω。(3)燈L正常發(fā)光時(shí),表明它達(dá)到了額定功率,則W=P額t=3W60s=180J。,教學(xué)過程,教學(xué)過程,四、課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如下知識(shí):1.電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系。2.電熱的利用及防止。五、作業(yè)設(shè)計(jì)見練闖考第85頁(yè)課內(nèi)精練,教學(xué)板書,,一、電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí),電能轉(zhuǎn)化成熱的現(xiàn)象二、探究:電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)1.猜想2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)4.分析論5.結(jié)論三、焦耳定律四、電熱的利用和防止,教學(xué)反思,本節(jié)課的設(shè)計(jì)力圖體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的基本理念,注重科學(xué)的探究,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。從電燈發(fā)光發(fā)熱這種學(xué)生常見的現(xiàn)象及生活中的電熱器引入電流的熱效應(yīng),貼近生活、貼近實(shí)際,體現(xiàn)了從生活走向物理。在學(xué)習(xí)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱跟什么因素有關(guān)的過程中,注重了科學(xué)探究過程,特別突出了猜想和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),在教學(xué)過程讓學(xué)生參與討論,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不僅使學(xué)生掌握了知識(shí),而且培養(yǎng)了他們的分析歸納能力和辯證思維能力,充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)思想,注重了對(duì)物理研究方法的教學(xué)。在科學(xué)探究的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理研究方法解決物理問題的能力。,教學(xué)反思,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)會(huì)了如何利用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探究,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析,自己總結(jié)歸納出電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)及焦耳定律,體現(xiàn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)理念。,- 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