物理九年级全册第4节 焦耳定律精品教案设计

这是一份物理九年级全册第4节 焦耳定律精品教案设计，共6页。教案主要包含了ppt3，ppt4，ppt5，ppt6、7、8，ppt9，ppt10，ppt11，ppt12等内容，欢迎下载使用。

教学方案
课 题
第十八章 第4节 焦耳定律
课 型
新授课
教学目标
1．能通过生活实例，认识电流的热效应。
2．能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。
3．通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。
教学重点
研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用
教学难点
研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用
教学方式
讲授、讨论、实验、归纳、对比。
教具学具
多媒体、实验器材
教学过程
设计
教师活动预设
学生活动预设
设计目的
【ppt3】
一位中学生在着急的为电视散热，很怕母亲回来发现他看了很长时间的电视？
老师提问：家长会通过什么方法判断孩子有没有看很长时间的电视？
中学生用什么方法来避免自己看电视的秘密被发现的呢 ？
预设回答：
家长通过电视的发热程度来判断孩子看电视的时长。
中学生利用风扇在快速帮助电脑散热。
教师：电视为什么会发热呢？这是什么现象？现在我们就来学习一下相关知识。
观察、思考。


通过问题情景引入，提高学习兴趣

【ppt4】
板书：一、电流的热效应
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。
举例：电热水壶、电熨斗、电饭煲等。
板书：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
【ppt5】思考与讨论
生活中利用电流热效应的用电器有哪些
举例：烫发棒、热得快、电暖气、电热毯


【ppt6、7、8】思考与讨论
电热毯和导线通过电流相同，为什么电热毯很热，而导线却不那么热?
为什么插座上插的用电器越多，插座的导线越来越热？
长时间使用手机，手机为什么会发烫？

提出问题：电流通过导体产生热量与哪些因素有关？
猜想与假设：
① 可能与电阻有关。电阻越大电流通过导体产生热量越大。
② 可能与电流有关。电流越大，电流通过导体产生热量越大。
③ 可能与通电时间有关。通电时间越长，电流通过导体产生热量越大。
【ppt9】
板书：实验：探究电流热效应跟哪些因素有关
设计实验：探究电流通过导体产生热量与电阻的关系
问：要研究导体产生热量与电阻的关系，我们如何选择电阻？
预设回答：选择不同阻值的电阻。
问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电阻关系时，应该如何做？
预设回答：应该保持电流和通电时间相同。
问：这个研究方法大家还记得是什么吗？
预设回答：控制变量法。
请大家设计电路图：



介绍实验器材：
两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。


U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。即电流通过导体产生的热量多少。
【ppt10】
进行实验：实验视频
实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
【ppt11】
设计实验：探究电流通过导体产生热量与电流的关系
问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电流关系时，应该如何做？我们如何设计电路？
预设回答：应该保持电阻和通电时间相同。
请大家设计电路图：



介绍实验器材：
注意：右侧U型管中液面高度的变化是由右侧密封在容器内的电阻丝引起的。


【ppt12】
进行实验：实验视频
实验结论： 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
【ppt13】
进行实验：电流通过导体产生热量与通电时间的关系
配有（实验视频）
实验结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。


听讲 、思考、回答生活中有哪些电器通电后会伴有发热现象。

思考、讨论



思考、回答












听讲

思考、回答




理解实验设计原理














观看演示实验或视频

观察实验现象，分析得出实验结论

联系生活







引入电流热效应实验探究
教师引导，学生交流









掌握实验探究的过程和方法




















通过视频让学生深刻掌握实验过程。



掌握实验过程的注意事项




【ppt14】
板书：二、焦耳定律
1.内容： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2.公式： Q = I2Rt 
3.单位：
电流 I 的单位：A
电阻 R 的单位：Ω
时间 t 的单位：s
热量 Q 的单位是：J
【ppt15】
例题：一根60Ω 的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产生多少热量？
解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)2×60 Ω×5×60s=6480J
【ppt16】
4.根据电功公式和欧姆定律推导
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 
因为：W = UIt  
根据欧姆定律：U = IR
所以，Q = W = UIt = I2Rt
同理可推得： 
因为：W = UIt  
根据欧姆定律：I = 所以，Q = W =t
归纳与小结
纯电阻电路：W总=Q=Pt=UIt= t=I2Rt
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
电热的计算：Q=I2Rt

焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = t 来计算热量。
【ppt17、18】
板书：电热的利用和防止
1.电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡（配图）
电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
【ppt19】
板书：2.电热的防止
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电脑运行时要用微型风扇及时散热;电视机的后盖有很多孔等等。（配图）
【ppt20、21】
随堂练习
（想想议议）教材101页
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？
解析：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同；两者并不矛盾，只是它们成立的前提条件不同。
【ppt22】
拓展延伸
【ppt23】进行小结。

【ppt24】布置作业。



根据实验结论得出焦耳定律。

听讲、掌握内容、公式、单位。





听讲






推导公式








总结、归纳











思考、回答







思考 解答











总结归纳













掌握解题方法






学会推导








掌握焦耳定律的适用条件










学以致用、联系生活








巩固所学







拓展提高

梳理知识，形成一个完整的知识体系，同时也可以帮助学生记忆。
板书设计
第4节 焦耳定律
一、电流的热效应
1．现象：电流通过导体时电能转化成内能
2.实验：探究电流热效应跟哪些因素有关
二、焦耳定律
1. 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2.公式：： Q = I2Rt
三、电热的利用和防止
1.利用：电熨斗、电饭锅
2.防止：散热风扇