公开课“焦耳定律”教案

《焦耳定律》教学设计
公明中学况四新
【教学目标】
1.知道电流的热效应。

2.通过实验探究提高观察分析概括能力。

3.理解焦耳定律内容和计算公式。

4.会运用焦耳定律公式解决简单的问题。

【教学重难点】
《焦耳定律》第一课时的教学重点是实验探究和实验结论的教学，难点是实验设计思路和创新、焦耳定律公式中I2易出错以及单位的换算书写等，由于是第一节课，课堂重点还是要倾斜于实验部分，充分体现物理课的实验重要性。

【温故知新】
1.小明家有一个电炉名牌上标有“220v-1000w”字样，求：（1）该电炉正常工
作时电流是多少A？电炉正常工作时的电阻是多少Ώ？（2）电炉正常工作10分钟消耗的电能是多少J？
【教学过程】
一、电流的热效应
1.观察思考：
（1）从能的转化角度来看，电炉工作时消耗的电能转化成了能。

（2）想一想：电炉工作时为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？是不是导线没有电流的热效应现象呢？（大量实验表明：导线中也产生了热量，只是比电炉丝少得多而已。

那么电流通过导体的时候产生的热的多少跟什么因素有关？想想，将你的猜想写在学案上。

二、探究电流产生的热量跟电流、电阻的关系
1.实验探究：
（1）猜想：电流通过导体的时候产生的热的多少跟什么因素有关？
猜想一：流通过导体的时候产生的热量可能和电流大小有关。

（注意可能）猜想二：。

展示学生的猜想。

（大量实验表明：电流通过导体时产生的热量跟电流和电阻、通电时间有关。

下面我们一起来探究电流通过导体时产生的热量跟三个因素的关系。

存在多个变量时，要研究产生的热量和电阻这一个因素的关系时，应该用什么方法进行实验？控制变量法，控制电流和通电时间相同。

我们先来研究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系。

按照控制变量的要求，应该控制通过导体的电流和时间保持相同。

我们怎样设计实验呢？）
（2）实验设计：
课本P48图8.4-2 试验中，如果要控制连在电路中的两个电阻通过的电流始终保持相同，两个电阻应该如何连入电路中？串联。

引导学生看书或者全效学习P50面以及课件。

思考：为什么瓶中所装的液体选用煤油而不用水？水的比热大，温度变化不明显。

如何设计电路？画出电路图，学生动手画。

此实验最大的问题是时间长，温度上升较慢，现象不明显。

可不可以再改进一下？你有什么好办法吗？
学生思考，引导讨论。

介绍老师选用的实验器材（黄老师设计的一种方案，看看是否可行？），没有选用温度计，而是U形管中的有色水，如何判断产生的热量多少？观察有色水上升的高度（空气受热后体积膨胀很明显，这样就将微小的温度变化形象地转换为明显的体积的变化。

再利用实物摄像投影放大，后面同学也能看清实验的情况，增大了可见度。

这是科学中很重要的实验研究方法，希望对你有所启示。

我们开始实验：
①电阻串联，左边一个电阻“10Ω”比右边“20Ω”的电阻要小，观察两个红色水柱的高低变化，思考哪边产生的热量多。

②左边改接到上面电阻，也是一个20Ω的电阻，左右两边接入了相同的电阻，但是右边接6 v电压；左边接1.5 v电压，那边电流大？观察两边水柱上升的情况。

③如果只观察某一个电阻，电流不变，时间越长，产生的热量应该有什么情况？在学案上完成填空，小结刚才的实验，并得出实验的结论.
（3）实验现象：
电阻串联时，电阻大的那边有色水上升柱要
相同的电阻，电流大的那边有色水上升柱要
同一个电阻，相同电流，通电时间越长，有色水柱上升要
（4）实验结论：
在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越
在电阻、通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越
在电流、电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越
三、.焦耳定律
介绍焦耳的实验情况，并介绍他的实验结论即焦耳定律内容。

1.焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的成正比，跟导体的电阻成，跟成正比。

2.焦耳定律的表达式：。

3.计算公式中，Q表示，单位是，I的单位，R的单位，t的单位是
随堂练习：
课前习题改编：小明家有一个电炉名牌上标有“220v-1000w”字样，求：（1）该电炉正常工作时电流是多少A？电炉正常工作时的电阻是多少Ώ？（2）电炉正常工作10分钟消耗的电能是多少J？（3）电炉正常工作10分钟产生的热量是多少？
反思：第3问和第2问结果怎么样？他们有什么联系吗？电流通过电炉消耗的电能全部转化为热量了。

即Q=W . 引出反馈习题4.推导焦耳定律。

【课堂反馈】
1.某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量?
2.一只家用电烙铁，在额定电压下工作时的电阻是1100Ω，在额定电压下通电10min产生多少热量?
3. 电炉工作时为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
答：。

4.试试看：如果用电器消耗的电能全部转化为热量，能不能在理论上推导出焦耳定律的计算公式？
【教学反思】
本节课较顺利地完成了预期的教学任务，较好地实现了教学目标，对实验的改进，使得实验现象清晰，操作控制方便，实验效果良好，获得学生的喜爱，较好地激发了学生的学习兴趣，克服了实验现象不明显、耗时过长的缺点，有力地突破了教学难点。

同时也发现了本节课的不足，一是学生的积极性、参与性有待加强，对部分学生的关注不够。

二是对学生的实验意识和方法的创新教学加强。