物理人教版九年级全册第十九章 第四节焦耳定律

第十八章第4节教学设计课题焦耳定律

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）情感态度与价值观

通过学习，渗透新课程标准中“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，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。

重点难点通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系。对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。

教学

方法

讲授、实验、讨论、归纳、练习。

教具学具多媒体课件、电炉子、电吹风机、焦耳定律演示器、学生电源、开关、滑动变阻器、导线等。

教学过程

引入教师活动学生活动设计意图

引入课题提问：生活中，许多用电器通电

后，都伴有热现象产生。请同学

们举例说明。

思考后回答：电炉、电

饭锅、电暖气，白炽灯

等

联系学生的生活实际，

从生活走向物理。

新课讲授

这些用电器的共同特征是把电

能转化为电能，我们把这样的的

用电器叫做电热器，把电流通过

导体时电能转化成内能，这个现

象叫做电流的热效应。

聆听

记忆从实例中总结出电热

器，电流的热效应

讲授师演示电炉丝热的发光，而导线

几乎不热，用电炉丝点燃纸片，

表示电炉丝的温度高。

学生观察并思考以实物演示激发学生

学习的兴趣

提出问题：

电流通过导体时产生热的多少

跟什么因素有关?

师归纳探究与电流、电阻、时间

的关系

设计实验：

思考：（参考教材99页）

1、我们猜想电热与I、R、t 三

个变量有关，那么在实验中将用

到哪种实验方法？

2、电阻丝产生热的多少我们如

何知道？这又用到了哪种实验

方法？

引导学生回答

师介绍焦耳定律演示器：

实验1：研究电热与电阻关系

实验过程：

实验现象：

实验结论：

学生实验：教师巡回指导

学生猜想回答：

电流I、电压U、电阻

R 、时间T

学生参考教材99页内容

思考讨论两个问题

生：控制变量法；

生：通过U形管中液柱

的高度差显现：转换法

观察、听

学生依据器材设计实验

过程并回答：将右盒中

的两个5Ω电阻串联，再

与左盒一个5Ω电阻串

联

合作实验并回答现象归

纳出结论：在电流相同、

通电时间相同的情况

通过已学旧知识，猜想

电热与已往学过知识

进行联系

为顺利进行实验做好

铺垫，做好准备工作

为学生具体设计实验

做好准备

通过分析实验装置的

合理性来培养学生的

设计实验的能力

培养学生实验及观察

得结论的能力

新课讲授

实验2：研究电热与电流关

系

实验过程：

实验现象：

实验结论：

教师巡回指导

焦耳（James Prescott Joule，

1818—1889），英国物理学家。

用近40 年的时间做了400 多

次实验，研究热和功的关系。通

过大量的实验，于1840 年最先

精确地确定了电流产生的热量

与电流、电阻和通电

时间的关系。

电流通过导体产生的热量跟电

流的二次方成正比，跟电阻成正

比，跟通电时间成正比。

如果热量用Q表示，电流用I表

示，电阻用R表示，时间用t表

示，则焦耳定律为Q=I2Rt。

下，电阻越大，这个电

阻产生的热量越多。

学生讨论设计实验过程

并回答：只用左盒一个5

Ω电阻，然后与滑动变

阻器、电流表、开关串

联，用秒表记录相同时

间，观察高度差。

学生合作实验并得出结

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。

听、记

学生了解焦耳定律的内

容，记住公式。

生讨论回答：电线与电

培养学生利用控制变

量的方法来设计实验。

会得出结论，利用控制

变量的方法准确的描

述出结论。

培养学生的人文精神、

学习科学家的实事求

是的精神

培养学生知识应用能

解释现象：电炉丝热的发红、

导线连接处易发热

例题：

一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源两端，在5 min内共产生多少热量?

•习题拓展：

•一台电风扇正常工作时电压为220V，线圈电阻

为100 Ω，电流是0.2A，

工作10 min消耗的电能

是多少焦耳？电流产生

的热量是多少？这台电

风扇电能转化为机械能

的效率是多少？

展示电吹风的工作，把书页

吹起炉丝串联，电流相等，

根据焦耳定律，导线的

电阻比电炉丝小的多，

相同时间内放出热量也

少。

学生计算

学生讨论分析

观察思考能量转化过程

力，合作学习的能力、

团队精神和交往能

力。

培养学生利用物理知

识解决实际问题的能

力。

加强知识的联系，培养

学生系统学习的能力

实物引发思考，激发兴

趣

电能和电热的关系(用电器与电热器

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

如：电暖器，电饭锅，电炉子等。

2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：学生听、记，并进行总

结

加强知识的联系，培养

学生系统学习的能力。