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1、课题18.4 焦耳定律课时数1教学目标知识与技能1了解电流的热效应及电能与热能的转化；2理解焦耳定律内容及表达式，并利用其解决相关简单计算； 3了解电流热效应的应用与危害防控。过程与方法1、 在探究焦耳定律的实验过程中，体验科学探究的方法。情感态度与价值观1、激发学生运用所学知识解释电流热效应的应用与危害防控学情分析电流热效应的应用与危害防控，对学生来说，不容易理解掌握。备注教学重点引导学生探究电热与电阻之间关系，并初步归纳其结论。教学难点电热与电流为“二次方”关系的得出与理解。教学资源两个透明容器、电阻、课件教学过程课前导学创设情境，引入新课电流的热效应任何导体中有电流通过时，导体都要发热，
2、如电放锅、电热器、电熨斗等利用电能来加热的设备；日常生活中，我们不需要发热的电器：如电风扇、电脑等通电时也会产生热量，所以电流通过导体时都会有电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。那么，电流通过导体时产生的热量与什么因素有关呢？实验探究：影响电热的因素设计实验：两个透明容器中封闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，从而可以间接比较电阻丝放热的多少转换法1.研究电热与电阻的关系：如下图所示，将两个阻值不同的电阻串联，以保证电流和通电时间一定，观察两液柱高度的变化。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。2. 研究电热与电流关系如下
3、图所示，将三个阻值相同的电阻混联，以保证电阻和通电时间一定，观察两液柱高度的变化。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。生活经验告诉我们，通电时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。【典型例题】将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误的是： A 三个电器消耗的电能一样多 B电流通过三个电器做功一样多C三个电器产生的热量一样多 D电烙铁产生的热量最多【答案】C【针对训练】1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到负269 时，其电阻就会完全消失，这种
4、现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体。在超导状态下，导体的电阻R=，利用超导材料可以制成。（选填“输电线”或“电阻丝”）【答案】0 输电线课中教学知识点二：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 = I2Rt3单位：焦耳（J）4.电热与电能的关系：（1）当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即Q = W = UIt = I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等纯电阻电路（2）当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，还有一小部
5、分转化成内能非纯电阻电路WQ热【典型例题】一个电动机，当把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。那么该电动机线圈的电阻是_，电动机正常工作1min时的机械能是_J。 【答案】0.5；90【针对训练】如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1=10，R2=20，闭合开关S，则R1消耗的电功率为 W；若通电30s，电阻R2产生的热量为 J。【答案】0.4 24知识点三：电热的利用和防止1.电热的利用：如电热水器、电放锅、电热毯、电熨斗、电热孵化器等是利用电能来发热的设备，是利用电热的
6、例子。2.防止电热的危害：我们使用电视机、电脑等用电器，不是为了让它发热，相反，产生的热量过多，还会烧坏用电器，所以要防止热量过多。电视机的后盖上有通风窗、电脑里有散热的微型风扇等，这些措施都是为了防止电热的危害。【典型例题】在家庭电路中，电线相互连接处，因为接触不良，容易造成 变大，根据焦耳定律可知，在通电时间和 相同时，该处比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾【答案】电阻；电流【针对训练】在电路中，如果电流不流经 ，而是电源两极直接相连，就说电源短路了。家庭电路中发生短路时，电路中的 很大，根据焦耳定律 （填公式）可知：电路中会产生很大的热量使电线的绝缘层烧坏甚至引起火灾。【答案】
7、用电器，电流；Q=I2Rt分析交体现自主学习、合作交流的魅力培养学生独立解决问题的能培养学生认真积极向上的课后反馈1、回顾本节学习内容2、在交流的基础上进行学习小结。板书设计一、电流的热效应 定义：电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。二、焦耳定律 表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。三、电热的利用和防止1利用：电暖气、电烤箱、电熨斗。2防止：隔热涂层、散热扇。 作业设计焦耳定律1关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（ ）A根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B根据Q=t可知，电阻越大，相同时间
8、内产生的热量越少C根据Q= UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关D根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多【答案】D2一台“220 V 1000 W”的电热水器，消耗1 度电它能正常工作_h；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量_。【答案】，多；教学反思焦耳定律是初中物理学习的重要定律之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现，教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律。本节由电流的热效应、焦耳定律、电热的利用与防止三部分组成，研究电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解与应用既是教学的重点也是教学的难点。教学中做好实验及分析实验现象是关键。 本节课教学开始，为了激发学生的学习兴趣，我设计身边生活的小场景：周六，小明的爸爸出门前嘱咐她要好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他很认真的写作业，电视机也没开，很高兴。但很快就发现小明刚看过电视。小明的爸爸是通过什么现象发现她看过电视的呢？通过这一问题自然引入新课，并且这一场景很多学生都有亲身经历，学生注意力马上集中起来。体现从生活走向物理的教学理论。