【教案】16.4-科学探究：电流的热效应.doc

课题：第四节 电流的热效应课型：授新课课时：1一、教材分析本节课的主要内容是根据电流的热效应探究得出焦耳定律，用探究得出的结论解释生活中的自然现象。真正体现让学生从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念，无论从课标要求还是学生的自身发展上看，本节课都处于一个比较重要的地位。二、教学目标（一）知识与技能1知道电流的热效应.2知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。3了解生产和生活中如何利用电流的热效应来为人类服务，了解电流热效应带来的危害及防止的措施。4理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用。（二）过程与方法1、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力。2、通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力。3、注意对学生进行研究方法（控制变量法）的培养（三）情感态度价值观1、通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值；2、通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。3、使学生通过对英国物理学家焦耳的了解，受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶。（在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。）三、学情分析（手写）学生在此之前已经学习过欧姆定律，电能和电功率，已经具备了一定的知识基础，经过一个多学期的物理学习，学生也有了一定的探究能力和探究意识，但实验设计能力和归纳总结能力还需要进一步提高。四、教学策略(教学方法、教学手段。）教学活动是教与学相互促进活动，为了调动学生学习的主动性，使学生在课堂教学过程中积极思考，发展思维，做到课堂教学面向全体学生，针对本课内容特点和教法。采用的学法如下：发现问题提出假设和猜想设计实验验证假设交流评价分析归纳练习应用。五、教具准备 学生用：长度横截面积相同的锰铜丝、镍铬丝（2个）、滑动变阻器、电流表、导线、开关、电源，火柴。演示用：电炉、电熨斗、热得快等电热器、220V100W的灯泡一个、电脑课件。六、教学重点及难点1、重点：通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，并运用解决简单问题。2、难点：通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，并运用解决简单问题。七、教学流程（教师活动、学生活动、习题设计）一、新课引入：通过生活中的一些电器在工作时会有发热的现象来引入新课，说明电流的热效应是普遍存在的一个现象。如向学生提问：“灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？”“生活中还有哪些类似的现象？”通过学生的回答，引出课题，并引导学生总结出电流的热效应。从生活现象引出研究的问题，能培养学生善于从身边学物理，发现问题，提出问题的良好习惯，而且容易激发学生的求知欲望，形成良好的课堂气氛。二、焦耳定律的学习： 提出问题通过教材中的问题“为什么电炉丝通过导线接到电路中，炉丝热得发红，导线却不怎么热？”提出下面要研究的课题：电流通过导体产生的热量的多少跟什么因素有关？作出猜想学生根据生活中事例进行猜想（可能与通电时间、电流大小、电压大小、电阻、电功率大小有关），教师对学生的猜想进行归纳说明，物理学家通过大量实验发现：电流通过任何导体产生的热的多少跟与通电时间、电流大小、电阻大小有关。实验探究 在I、R、t三个量的情况下如何研究呢？先让学生讨论，并设计研究的方案。进行实验方案的设计时要提醒学生注意实验用到的研究方法控制变量法、转换法。实验中把电阻放在密闭容器中，空气受热膨胀使U型管中红色液体出现的高度差，利用转换法，把电流通过导体产生的热量转化为可以直接观察比较的现象。R1R2图1R1图2（1） 研究Q与R的关系：I、t不变，甲的电阻大于乙的电阻观察实验如图1所示，此时我们看到了什么？说明了什么？ 教师要引导学生理解：两个阻值不同的电阻串联在电路中是为了保证电流、时间相同这个条件的成立。（2） 研究Q与I的关系：R、t不变，加大电流如图2所示，用与（1）同样的时间，同学们又看到了什么？这说明了什么？教师要引导学生理解：只把一个电阻接入电路利用滑动变阻器改变电流是为了保证电阻、时间相同。（3） 研究Q与t的关系：I、R不变，时间越长电流放出的热量越多。分析归纳教师先让学生归纳，然后教师总结出焦耳定律内容、公式，让学生自己搞清Q、I、R、t各个量的单位，进行公式变形。教学时要让学生知道焦耳定律是焦耳经过大量实验才总结出来的，对于内容中的“热量与电流的平方成正比”，学生第一次接触到一个物理量跟另外一个物理量的平方成正比，由于数学知识的限制，不容易领会，可以举一些具体数字帮助他们理解。如，当通过一个用电器的电流增大到两倍时，它产生的热量增大到几倍？焦耳定律公式的推导 由电能的转化和欧姆定律，推导出公式Q=I2Rt 。通过这方面的推导，进一步说明了焦耳定律的正确性，使学生领会到科学推理和数学在物理研究中的重要作用。焦耳定律的应用 学生了解焦耳定律的内容后，再回头讨论前面“炉丝和导线”的问题，让学生对应用公式分析问题时，对必须注意的条件有深刻的认识。例题：一跟60欧的电阻丝接在36伏的电源上，在5分钟内共产生多少热量？ 解题思路：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再用焦耳定律公式计算电流产生的热量。 I=U/R=36V/60=0。6AQ=I2Rt=(0.6)260560 J=6480 J【作业设计】课后练习：计算题1. 某导体的电阻是2，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量?2. 一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量?3. 一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210，它的额定功率有多大?在额定电压下通电10min产生多少热量?八、板书设计 第四节 电流的热效应1.电流的热效应2.焦耳定律：QI2R3.电热器九、教学反思（手写） 备课时间： 上课时间： 第 页 5