山东省惠东县白花镇第一中学九年级物理下册《17.3 探究电流热效应跟电阻关系》教学设计 沪粤版.doc

《17.3 探究电流热效应跟电阻关系》
教学目标
1、知识与技能目标：知道电流的热效应，知道导体产生的热与电阻的关系，知道电热器发热原理及控制。
2、过程与方法目标：使学生初步掌握“提出问题→猜想设计→设计实验→实验→分析论证→应用的探究环节。
3、情感与态度
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，乐于制作、观察、实验。
教学重难点
引导学生从探究中发现，在发现的基础上进一步得出电流产生的热与R的关系，培养学生的初步探究能力。
教学思路
手工制作(课前)→激趣导入→猜想假设→设计实验→实验→分析论证→评价应用。
教学用具
学具：学生电源(输出电流大于2A)广口瓶2只、量筒、开关、煤油、电阻丝5Ω、10Ω各2只，电炉丝、吹塑板、温度计2只等，按组发放。
教具：除与学具相同，另需电吹风、电炉，投影仪各一。
课前准备
要求学生在课前自制电热锯，并切割泡沫塑料等物品，制成五角星、花瓣、面具等，提高学生对本节所学知识的兴趣，并加以制作指导。
教学过程
1、激趣导入
请几位同学上讲台展示他们各自制作的电热锯及作品，让大家评判他们的作品，并请一位同学当场展示制作。
导入：导体通电时会发热，把这种现象叫做电流的热效应(板书：电流的热效应)下面我们请同学们用自制的电热锯割开放在你们桌子上的吹塑板，看谁把相同的吹塑板先割开(说明：由于学生自制的电热锯长短、粗细、电流大小不尽相同，割开的时间也不一定相同)。
割开相同的东西，有快有慢，说明什么？
产生的热量有多有少，你们想让你的电热锯切割快一些吗？那就让我们来探究电流产生的热与什么有关吧!
2、猜想设计
观察你们手中的电热锯，你们猜想电流通过导体产生的热与什么因素有关？(说明：学生猜可能与电阻有关，与电压有关，与电流有关，应鼓励学生发散思维，不要立即用课本中的内容去要求学生)。
肯定学生的猜想，这节课我们只探讨电流产生的热与电阻的关系；
指导学生阅读25页的图17-8，讨论电流产生的热与什么有关(学生有认为电阻大产生热多，也有电阻大产生热少的)，怎样证明？(实验)
请同学们拿出学具，参看器材边讨论边合作，探讨产生热量与电阻的关系。
各组设计汇报实验方案并在讲台用实物投影交流，确定实验方案。
我们要研究导体产生的热与电流关系时，一定要保持什么不变 (电压及通电时间相同)？要研究导体产生的热与电压关系时，要保持什么不变？(电流及通电时间相同)
导体产生的热如何知道多少？
(被煤油吸收，再在中间插入温度计显示)
为什么要放入等质量的煤油，且广口瓶还要相同？
(质量相同的煤油温度升得越多，则表示吸热越多)
要研究上述两种情况电路图怎样设计？在学生讨论的基础上得出如下电路图。

3、进行实验
请学生按照上面的这两个实验方案，连接电路，并记下容器中煤油的初温t0及通电后经过相同时间两支温度计①和②的示数，并填表，测温要三次。
投影下表：
Ｉ不变的实验：初温t0

t1
t2
t3
⊿t1
⊿t2
⊿t3
R1=5Ω

R2=10Ω

U不变时的实验，初温t0

t1
t2
t3
⊿t1
⊿t2
⊿t3
R1=5Ω

R2=10Ω

教师巡视指导，注意温度计插入的位置。
分组展示各组学生取得的大量数据。
哪个组能从这么多的数据中找到电流产生的热量与电阻的关
系？(生：当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量越大；电压一定时，导体的电阻越大，产生的热量越小。
4、分析论证
指导学生用理论推导法推导P27页的定量关系。(说明：这部分内容，对于学生来说，难度不大，可由学生自行推导)
问：由推导我们可以得出电流产生的热与电阻之间有什么定量关系。
(生：电流一定时，导体的热量跟导体的电阻成正比，电压相同时，导体产生的热量与导体电阻成反比(板书) 。
如果通电导体的电能全部转化为内能则所有求电功的公式都可用于求热量即Q=W(板书Q=W)，电流产生的热可以进一步表示成什么公式？Q=W=U2/Rt=I2Rt (板书Q= I2Rt)
后者就是著名的焦耳定律，是英国物理学家焦耳用了几十年的时间，做了大量的实验才得出的，它的完整表达是什么？(通电导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比(板书：焦耳定律)(说明：课文中焦耳定律出现得很突然，这样引入学生更容易接受)。
5、巩固评估
用投影出题，请同学们交流看法，评估自己所学。
(1)要使你手中的电热锯产生的热量多，可以想什么办法？为什么？
(2)电风扇通电后会发热，这些热量是人们希望得到的吗？你能想办法减小电风扇的能量散失吗？
(3)电炉丝热的发红，而与之串联的导线并不热是什么原因？15W灯与100W灯哪个产生的热多？为什么？
6、应用与控制
要求学生举例说明热效应有哪些应用及家用电器是如何散热的(学生回答后，教师展示电炉等电热器)。
7、小结
投影：提出问题→猜想→实验设计→实验→结论→应用
8、布置作业：自我评价与作业1、2、3