九年级物理:《焦耳定律》教学设计
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初中物理焦耳定律教案【篇一:新人教版物理九年级:18.4《焦耳定律》教案设计】焦耳定律●课标要求:一、知识与技能1.知道在电流相同的条件下,电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比.2.知道利用电热和防止电热的场合和方法.二、过程与方法1.通过实验探究电流的热效应与电阻大小的关系,培养学生的观察分析能力和概括能力.2.通过本节内容的学习,培养学生应用物理知识解决简单问题的能力.三、情感态度与价值观1.通过电热的利用和防止知识的学习,认识到科学是有用的,激发学生学习物理、热爱科学的兴趣.2.在学习的过程中,渗透辩证唯物主义的思想.●教学重点通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系.●教学难点组织指导学生在探究过程中认真观察、分析,并得出正确结论.●教学方法探究法、观察法、讨论法.●教具准备学生用:烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源.演示用:电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课[师]同学们根据自己的生活经验,一定能举出许多电能变成热能的例子.通过对电能的学习,大家已经了解电流通过导体时,导体会发热,谁还记得这是电流的什么效应?[生]这叫电流的热效应.[师]在前面课程小灯泡的发光实验中,同学们曾有意地去触摸过小灯泡,感觉小灯泡(同学们一起说)热.有没有同学触摸过导线,如小灯泡连接的导线热不热.[生]我摸过,没感觉到热.[生]我也在家里摸过做饭的电饭锅,饭都熟了,导线也没感觉到热.[师]同学们有没有考虑过这样的问题:导线和用电器中流过的电流相同吗?[生]相同.[师]导线和用电器中流过了相同的电流,用电器发热而导线却几乎不发热,这是为什么?今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关.二、进行新课1.电流的热效应跟电阻大小的关系[想想做做][师]同学们四人一组,选择你们面前的仪器设计实验,讨论如何做,有什么问题可以提出来.[生]为什么要用煤油,用水不可以做吗?[生]为什么是等量的煤油,不等量行吗?[师]完全可以用水来代替煤油,只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值.原因同学们在后续课程中将会找到答案.谁能回答第二个问题?[生]只有等量的煤油,才能通过它们的温度讨论电流产生的热量.这样的方法应该是控制变量法.[师]同学们如果没有什么问题,可以开始实验.(学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)[生]两个瓶中温度不同.[生]浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高.(引导学生分析)[生]煤油温度高,说明煤油中的金属丝产生的热量多.即电阻大的金属丝产生热量较多.[师]刚才有同学问,为什么把金属丝做成螺旋状,直的不行吗?请同学们看下面的演示.[演示]电热切割(可让1~2位同学演示)如图,电阻丝和铜丝各一段,在木架上串联后接入电压为4~6 v的蓄电池组上.同时将相同的泡沫塑料板与电阻丝和铜丝接触(过一会).[师]电阻所以发热,是因为?[生]消耗了电能.[师]电阻越大,产生热量的功率越大,说明:[生]电流相同的情况下,电阻越大,耗电的功率越大.[师]电阻和功率具体的数量关系是什么呢?u引导学生写出电功率的表达式p=iu.利用欧姆定律i=r.将二式中u消去,可以得到p=i2r.[生]在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比.(板书)[师]从上面表达式中,同学们能不能进一步了解在电阻相同的条件下,电流和功率的关系?[生]从上式中可以看出:在电阻相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体中电流的二次方成正比.[师]同学们表达得非常好.请大家看书中“!”.在说到两个物理量“成正比”“成反比”的时候,一定要注意条件:关系式中其他物理量的大小不变.[投影](教师引导学生分析、演算、要求一名学生板演)导体将电能转化成热时的功率是8 w.[师]我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟电阻大小的关系.同学们现在能不能回答本节开始时的问题?[生]导线和用电器(电炉或电饭锅或电灯)中通过的电流相同,但是导线的电阻较小,而那些电器的电阻较大,所以,那些电器发热,而导线几乎感觉不到热. [师]生活中有些电热我们要利用,有些电热我们是要防止的.2.电热的利用和防止[师]关于电热的利用,同学们已经了解了许多,比如?[生]电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉、电炉?[师]同学们举出的都是利用电来加热的设备,都是常见的电热器.出示电炉(可用投影仪投影放大)[师]电热器的主要部分是发热体.同学们观察电炉由什么组成?[生]主要是炉丝即电阻丝.[生]还必须有炉盘,电炉盘是绝缘材料做成的.[师]从实际考虑,电炉丝应该有什么要求?[生]电炉就是要靠电炉丝发热的,所以炉丝的电阻应该很大.[生]炉丝还应有较高的熔点,这样它在发热时才不容易烧断.[师]同学们以电炉为例说明发热体是什么做的?[生]发热体是由电阻(率)大,熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的.(教师出示“热得快”、电饭锅、电熨斗等电热器,并能将电饭锅、电熨斗的发热板取出让学生观察,向学生说明,其他的电热器也都需要用电阻大、熔点高的金属导体作为发热体)[师]我们了解了电热器,大家能不能说说使用电热有什么好处?[生]电热清洁卫生,没有环境污染.[生]热效率高,使用方便. [生]能方便地调节,如控制温度,操作简单.[生]?[师]同学们知道了利用电热的好处.但有些时候,有些地方的电热我们是不需要的,还要设法防止.有关的内容,大家了解的有哪些呢?22[师]同学们对电热的危害及防止了解的还真不少.老师这儿有一份电器的说明书,请大家仔细阅读,并分析说明其中的道理.[投影]教师引导学生着重注意以下内容:将电器置于通风良好处;勿使电器淋雨或受潮,长期不用的电器隔一段时间应该通电一次.[生]电器工作时,置于通风良好的地方,是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害. [生]电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能,使电路工作失常,影响用电器的使用.长期不用的电器隔一段时间要通电,是为了利用电热来驱潮,是电热的利用.[师]同学们分析得很好,大家一起来小结本节内容.三、小结本节课我们学习了如下知识1.电流的热效应跟电阻大小的关系.2.电热的利用及防止.四、动手动脑学物理1.开放性的试题,鼓励学生提出各种改进意见,不必保证他们的意见都是百分之百正确,但学生必须认真做.2.导线相互连接的地方存在接触电阻.所以通电的时候,电能转化成热的功率较大,产生热量较多.因此,相互连接的地方比别处更容易发热,甚至引起火灾.五、板书设计1.电流的热效应跟电阻大小的关系p=i2r在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比.2.电热的利用和防止(1)电热的利用电热器:利用电来加热的设备.发热体:电热的优点:(2)防止电热的危害【篇二:九年级物理上册焦耳定律教案】九年级物理第十八章第四节《焦耳定律》-----教学设计单县希望初级中学尘松一、教学内容分析《焦耳定律》教科版初中物理教材九年级第十八章第四节的内容,用1课时进行教学。
九年级物理焦耳定律教案一、教学内容本节课选自九年级物理教材《焦耳定律》章节,详细内容包括焦耳定律的定义、公式推导、应用实例以及实际电路中电能的计算。
二、教学目标1. 掌握焦耳定律的概念,理解电能与电流、电阻、时间之间的关系。
2. 学会运用焦耳定律解决实际电路中的电能计算问题。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
三、教学难点与重点难点:焦耳定律的公式推导和应用。
重点:焦耳定律的概念及其在电路中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表、电压表、电阻器、导线、电源、实验板。
2. 学具:电流表、电压表、电阻器、导线、电源、实验板。
五、教学过程1. 实践情景引入利用实验板搭建一个简单电路,让学生观察电流通过电阻时产生的热量,引发学生对焦耳定律的兴趣。
2. 例题讲解讲解焦耳定律的公式推导,并通过示例题目进行讲解。
(1)计算电阻为10Ω的电阻器在2A电流下通电1分钟产生的热量。
(2)已知电阻为20Ω,通电时间为30秒,产生的热量为1200J,求电流大小。
3. 随堂练习(1)电流为4A,电阻为5Ω,通电时间为10秒,求产生的热量。
(2)已知电阻为15Ω,通电时间为20秒,产生的热量为300J,求电流大小。
4. 实验操作学生分组进行实验,测量不同电流、电阻下产生的热量,验证焦耳定律。
六、板书设计1. 焦耳定律的定义及公式。
2. 公式推导过程。
3. 例题及解答步骤。
4. 随堂练习题及答案。
七、作业设计1. 作业题目(1)计算电阻为12Ω的电阻器在3A电流下通电5分钟产生的热量。
(2)已知电阻为30Ω,通电时间为40秒,产生的热量为2000J,求电流大小。
答案:(1)Q=I²Rt=(3A)²×12Ω×5×60s=32400J(2)I=√(Q/Rt)=√(2000J/(30Ω×40s))≈2.58A2. 课后拓展(1)研究焦耳定律在生活中的应用。
(2)探讨如何节约电能,提高能源利用率。
《焦耳定律》教学设计《焦耳定律》教学设计一、教学目标知识与技能目标:学生能够理解焦耳定律的内容和表达式,掌握焦耳定律的应用。
过程与方法目标:通过实验探究和理论推导,学生能够培养科学探究的能力和思维方法。
情感态度与价值观目标:学生能够体会科学研究的艰辛和乐趣,培养科学态度和价值观。
二、教学重难点教学重点:焦耳定律的内容和表达式,焦耳定律的应用。
教学难点:焦耳定律的实验探究和理论推导。
三、教学方法讲授法:讲解焦耳定律的内容和表达式,焦耳定律的应用。
实验法:通过实验探究焦耳定律,培养学生的科学探究能力和思维方法。
讨论法:组织学生讨论焦耳定律的应用,培养学生的合作学习能力和思维能力。
四、教学过程导入新课 (1)播放一段关于电热水器的视频,让学生观察电热水器的工作过程,思考电热水器是如何将电能转化为热能的。
(2)提问学生:你们知道电热水器是如何将电能转化为热能的吗?讲授新课 (1)介绍焦耳定律的内容和表达式。
焦耳定律是指电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
其表达式为 Q=I^2Rt ,其中 Q 表示热量,I 表示电流,R 表示电阻,t 表示通电时间。
(2)讲解焦耳定律的应用。
焦耳定律在生活中有广泛的应用,如电热水器、电暖器、电饭煲等都是利用焦耳定律将电能转化为热能的。
此外,焦耳定律还可以用于计算电路中的热量损失,以及设计电路中的散热装置等。
(3)通过实验探究焦耳定律。
实验器材:电池、开关、电流表、电压表、电阻丝、温度计、水、量筒等。
实验步骤: ① 将电阻丝接入电路中,闭合开关,记录电流表和电压表的示数。
②每隔一段时间,记录温度计的示数,直到水沸腾。
③ 根据实验数据,计算电阻丝产生的热量,并与理论值进行比较。
实验结果:实验结果表明,电阻丝产生的热量与电流的平方成正比,与电阻成正比,与通电时间成正比,与焦耳定律的表达式相符。
(4)通过理论推导焦耳定律。
新人教版九年级物理焦耳定律教案优秀7篇新人教版九年级物理焦耳定律教案精选篇1【课题】“焦耳定律”的演示【组织形式】学生分组或教师演示【活动方式】1.提出问题2.实验观察3.讨论分析【实验方案示例】1.实验器材:干电池四节,玻璃棒,若干电阻丝,蜡烛,火柴棒.2. 制作方法把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端,绕线匝数比例为1∶8,两线圈相距5cm左右,然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡,使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭,靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上3.实验步骤(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电,可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉.这就表明:在电流强度和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量就越多.(2)经过较长时间后,匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆也会掉下来.这就说明:通电时间越长,电流产生的热量越多.(3)用四节电池(增大电源电压)重做上述实验,可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时,可认为总电阻不变,电压增大时,通过它们的电流增大.这就表明:电流越大,电流产生的热量越多.新人教版九年级物理焦耳定律教案精选篇2九年级物理焦耳定律教案教学目标知识目标1、知道电流的热效应。
2、理解的内容、公式、单位及其运用。
能力目标知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法。
情感目标通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念。
教材分析教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难。
在实验基础上再去推导学生更信服。
同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识。
做好实验是本节课的关键。
教法建议本节课题主题突出,就是研究电热问题。
可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验。
《焦耳定律》教学教案一、教学内容本节课的教学内容来自教材《物理》第九章第二节,主要详细讲解焦耳定律。
具体内容包括:焦耳定律的定义、表达式、应用以及相关实验。
二、教学目标1. 让学生掌握焦耳定律的基本概念,理解其物理意义。
2. 培养学生运用焦耳定律解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作技能和观察能力。
三、教学难点与重点教学难点:焦耳定律的表达式推导及其应用。
教学重点:焦耳定律的基本概念和实验操作。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表、电压表、电阻器、导线、电源等实验器材。
2. 学具:笔记本、教材、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入通过展示一个简单的电路,引导学生观察电流通过电阻时产生的热量,从而引出焦耳定律。
2. 焦耳定律讲解(1)回顾电阻、电流和电压的概念。
(2)介绍焦耳定律的定义,给出表达式:Q=I^2Rt。
(3)通过图示和实例,解释焦耳定律的物理意义。
3. 例题讲解(1)计算电流产生的热量。
(2)分析实际电路中的焦耳热问题。
4. 随堂练习让学生针对例题进行练习,巩固所学知识。
5. 实验操作(1)分组进行实验,测量电流、电压和电阻。
(2)根据焦耳定律计算产生的热量。
(3)分析实验结果,验证焦耳定律。
六、板书设计1. 焦耳定律2. 主要内容:(1)焦耳定律的定义和表达式。
(2)焦耳定律的物理意义。
(3)焦耳定律的应用。
七、作业设计1. 作业题目:(1)根据焦耳定律,计算一个实际电路中的电流产生的热量。
(2)分析一个实际电路,判断焦耳热在电路中的分布情况。
2. 答案:八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课的教学过程中,学生对焦耳定律的理解和应用能力得到了提高,但仍有个别学生对实验操作不够熟练,需要在课后加强练习。
2. 拓展延伸:引导学生了解焦耳定律在实际应用中的重要作用,如电池发热、电器发热等,提高学生的物理素养。
重点和难点解析1. 焦耳定律的表达式推导。
2. 焦耳定律的物理意义和应用。
《焦耳定律》教学设计
江苏南京29中致远校区殷发金
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.会用焦耳定律进行计算,会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。
(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
会解释生活中一些电热现象,通过学习电热的利用与防止,学会辩证地看待问题。
二、教学重难点
电热是指电流做功把电能转化为内能,电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。
重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,实验中要采用控制变量的方法。
研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同,设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。
研究电热与电流的关系的设计是一个难点,电阻相同改变电流,可以利用并联分电流的思想,也可以两个电路来完成。
焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少,它与电功有联系也有区别。
电功是指电流做功,可以把电能转化为各种形式能,而电热只是电功的一部分。
只有在纯电阻电路中,这两个量才相等。
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、教学策略
电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,不同的用电器转化成不同形式的能量。
本节研究的是把电能转化为内能多少,生活中的用电器工作时都伴有热的现象,用此引入电流的热效应,从电炉丝与连接的导线入手,提出问题,学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。
在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时,要利用到控制变
量的方法。
研究电热与电阻的关系要比研究电热与电流关系思维难度上略低一些,体现了从简入难的层次性。
设计实验时结合了电路的特点,利用串联电路使两电阻的电流相等,利用分电压的方法使两电阻的电流不相等。
电热与电功的联系与区别,可以通过公式推导的方法得出在纯电阻电路中Q=W,在非纯电阻电路中,电热只是电功的一部分。
也可以从能量转化的角度来比较电热与电功,电热是指把电能转化为内能,而电功是把电能转化为其它形式的能,电热只是电功的一部分。
四、教学资源准备
校园局域网、多媒体课件整合网络、家庭电路演示板(含电能表)、功率不同的用电器(如热得快和白炽灯)、电源、开关、导线、规格已知的小灯泡、滑动变阻器等。
五、教学过程
电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?
二、猜想与假设
提示:电热是电流通过电阻时产生的热量,电路中有电压不一定有电流,所以电压对电流通过电阻产生热量的多少没有影响。
(排除电压这个物理量)
电流通过导体产生热量的多少与________________有关。
你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗?
三、设计实验
要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,如何设计实验?如何比较产生热量的多少?
四、进行实验
展示实验装置1
观察本实验装置,思考:
1.本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系?
2.两电阻为什么要串联?
3.如何比较电流通过电阻放出热量?
4.设计实验数据记录表格
电路接通,进行实验,观察U形管中液柱的上升情况,把实验结果填入表格中。
分析实验数据,可以得到什么结论?
展示装置2
1.本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系?
2.右边电阻丝上为什么要再并联一根电阻丝?
3.如何比较电流通过电阻放出热量?
4.设计实验数据记录表格
电路接通,进行实验,观察U形管中液柱的上升情况,把实验结果填入表格中。
分析实验数据,可以得到什么结论?
对于某一个电阻,在电流一定时,通电时间越长,电流通过电阻产生热量越多。
这个结论可以通过。