焦耳定律教学设计_教学设计-查字典物理网

第十八章第四节焦耳定律

(一)教学目标：

1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。

2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。

3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。

(二)教学重点与难点

如何引导学生进行科学探究;如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。

(三)教法与学法

将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。

(四)教具

学生电源、焦耳定律演示器、电流表、导线、多媒体课件及教学平台。

教学过程：

一、导入新课

出示电脑、电视、电烙铁、电饭锅，充电器图片

提出问题：这些电器工作时能量是怎样转化的?

小组讨论确定答案。

生回答：电脑、电视把电能转化为光能、声能和内能;电烙铁、电饭锅把电能转化为

内能;充电器把电能转化为化学能和内能。

提出问题：这些电器在工作时有什么共同特点?

小组讨论回答：都有内能产生。

师：用电器消耗电能就是把电能转化为其他形式能的过程。只要电流通过导体，就有一

部分电能或全部电能转化为内能。电能转化为内能的现象就叫做电流的热效应。焦耳定律就是研究电流通过导体时的热效应。今天我们就来学习第四节焦耳定律。(板书：第四节焦耳定律)

二、进行新课

(一)探究影响电流通过导体产生热量的因素。

1、提出探究问题

出示小太阳，通电。

找两个同学到前面来感受电热丝产生的热量，再用手摸摸连接电热丝的导线。说出感受。

(电热丝很热，连接电热丝的导线不怎么热)

问：你针对这种现象你能不能提出一个值得探究的问题。

小组讨论作答。

引导学生答出：电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?

【说明】创设问题情景，让学生直观感知，提出问题，建立问题期待，能有效地激发学生学习的动机。

2、猜想。

师问：你觉得电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?

小组讨论作答。(可能答出电流，电压，电阻，通电时间。)

师引导分析：电压使电路中形成电流，电压越大，电流越大，所以电压和电流可以合并为一个因素—电流。电阻是导体本身具有的，大小不同，可能影响产生热量的多少。根据生活经验通电时间越长，产生热量可能越多。并板书。)

3、设计实验方案

师提出：你们的猜想对不对呢?需要用实验来检验。

下面我们就来学习如何设计实验方案。你们说说要探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，首先需要什么电路元件?(强调电流、导体)

引导学生画出电源、开关、定值电阻、导线组成的基本电路。师再问：做这个实验首先需要解决什么问题?(引导学生说出热量的多少如何用实验展示出来)

师追问：大家想想在前面的学习中有没有可以体现热量多少的办法?

学生讨论并发言：用温度计测温度高低比较热量，根据热胀冷缩比较液柱升高的刻度比较热量。(当然还可能有其他方法。)

师出示温度计让学生具体说明比较方法。(有可能学生会说用温度计直接测定值电阻的温度，师引导说明效果不好。引导学生说出可以把电阻相同的容器用带用孔的胶塞密封，在孔中插入温度计，或者放入装有质量相等的液体的相同的容器中。比如水或油。让学生讨论说明是用水好还是油好，从是否导电，比热容大小分析)

师出示将电阻放入装油的烧瓶中，烧瓶胶塞孔中插有温度计图片。

再出示烧瓶胶塞孔中插有带刻度的玻璃管的图片。

师提出问题：在这里采用了什么研究问题的方法?

学生讨论做答：转换法。

师再问：你还要解决什么问题?

学生讨论并回答。(引导学生说出如何用实验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。)

师问：采用什么研究问题的方法?

学生回答：控制变量法

师问：如何运用控制变量法呢来研究热量与电流、电阻、时间三个量的关系

小组讨论形成方案作答。

(学生能够说出研究热量与电阻的关系，要保持电流和时间相同，选用两个不同的电阻串联;研究热量与电流的关系，要保持电阻和时间相同，使通过两个电阻的电流不同;研究热量与时间的关系，可以选择任意一个电阻，不断通电，观察温度是否随通电时间不断升高。同时引导学生分别画出电路图，并用展台展示。研究热量与电流的关系，引导学生设计出两种方法：一种是串联滑动变阻器的，一种是并联的。如果并联的学生没想到，可以放在后面说)

师说明：综合大家的意见，我们要做三次实验，花的时间太长。为了节省实验时间，能否将上述电路图合并呢?看哪个小组最先设计好实验电路。

(学生小组讨论，画出初步的实验电路图，不一定每个小组都对，教师用展台展示某组设计的实验电路图，并请该组代表讲述设计思路)

师展示实物连接图片。

4、进行实验，分析实验数据，得出结论。

师出示演示实验器材：焦耳定律演示器，说明和书上的实验器材相似。

⑴生自学99页演示部分。

小组讨论：①此装置原理。②图18.4-2研究的是电热跟什么因素的关系?③我们所用器材跟课本不同之处：左边密封着两个5Ω电阻，两个电阻不相连，各有两个接线柱。右边密封着一个5Ω电阻，有两个接线柱。如何用这个器材探究图18.4-2的问题?怎样连接?

请一组同学在白板上连接，另一组进行实物连接。

生闭合开关，进行实验(提醒学生注意观察液柱升高的高度)，观察现象，得出结论： I、t相同，R越大，Q越大

⑵生自学100页演示部分。

小组讨论：①图18.4-2研究的是电热跟什么因素的关系?②画出实验电路图。

师生共同完成实验，得出结论：R、t相同， I越大，Q越大)