第四節(jié) 焦耳定律

（一）教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)和技能：

知道電流的熱效應(yīng)，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式及其運(yùn)用。

2、過(guò)程與方法：

要求學(xué)生能從探究科學(xué)規(guī)律中體會(huì)科學(xué)研究的方法，學(xué)會(huì)科學(xué)探究、知識(shí)遷移的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究的能力。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：

激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新的思想和精神，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義精神，滲透實(shí)事求是和科學(xué)獻(xiàn)身教育，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)。

（二）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究；

如何使學(xué)生在科學(xué)探究中掌握科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)科學(xué)研究的能力。

（三）教法與學(xué)法

以問(wèn)題和小組交流貫穿教學(xué)的始終，不斷提出新問(wèn)題，不斷解決新問(wèn)題。

（四）教具

學(xué)生電源、焦耳定律演示器、導(dǎo)線、多媒體課件。

教學(xué)過(guò)程：

一、復(fù)習(xí)

電功以及電功率的公式。[為焦耳熱計(jì)算公式的得出做鋪墊]

學(xué)生板書。

二、導(dǎo)入新課

出示電烙爐子圖片以及播放電爐子通電變紅的過(guò)程微視頻。

生：觀察回答、感受電爐子發(fā)出的熱

三、進(jìn)行新課

由微視頻引出：

一、電流的熱效應(yīng)（投影）

問(wèn)題1：生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)舉例說(shuō)明。

生回答：略

師：投影圖片

1、提出探究問(wèn)題

問(wèn)題2：電爐絲和導(dǎo)線中通過(guò)的電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？

師：投影問(wèn)題、圖片

生：思考回答

2、猜想。

師：引導(dǎo)學(xué)生答出電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？

生：Q與I、R、t有關(guān)[師板書]

師問(wèn)：采用什么研究問(wèn)題的方法？

學(xué)生回答：控制變量法

師引導(dǎo)分析：電壓使電路中形成電流，電壓越大，電流越大，所以電壓和電流可以合并為一個(gè)因素—電流。電阻是導(dǎo)體本身具有的，大小不同，可能影響產(chǎn)生熱量的多少。根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生熱量可能越多。并板書。）

【說(shuō)明】創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，讓學(xué)生直觀感知，提出問(wèn)題，建立問(wèn)題期待，能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

師：你們的猜想對(duì)不對(duì)呢？Q與I、R、t具體是什么關(guān)系？下面我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)定性的研究一下。

生：閱讀教材P99并下列問(wèn)題：

1、實(shí)驗(yàn)中電阻絲放出熱量的多少是通過(guò)什么放映出來(lái)？這里采用了哪種研究方法？

2、圖18.4-2探究的是電熱與_______的關(guān)系？該實(shí)驗(yàn)要控制什么量不變？怎樣做到？

3、圖18.4-3探究的是電熱與_______的關(guān)系？該實(shí)驗(yàn)要控制什么量不變？改變什么量？怎樣做到？

生：閱讀教材

生：上臺(tái)回答問(wèn)題1。

師提出問(wèn)題：在這里采用了什么研究問(wèn)題的方法？

學(xué)生討論做答：轉(zhuǎn)換法。

4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。

師出示演示實(shí)驗(yàn)器材：焦耳定律演示器，說(shuō)明和書上的實(shí)驗(yàn)器材相似。

師：介紹實(shí)驗(yàn)器材并進(jìn)行實(shí)物連接。

（1）電熱與電阻的關(guān)系

師閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（提醒學(xué)生注意觀察2邊液柱上升的快慢），觀察現(xiàn)象。

播放錄制的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰的展現(xiàn)在所有學(xué)生面前。

得出結(jié)論：在_________、_________相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量________（投影）

（2）電熱與電流的關(guān)系

師改變接線，閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（提醒學(xué)生注意觀察2邊液柱上升的快慢），觀察現(xiàn)象。

播放錄制的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰的展現(xiàn)在所有學(xué)生面前。

得出結(jié)論：在___________、___________相同的情況下，通過(guò)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量_________。（投影）

師：通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，我們定性的研究了電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟電流、電阻、通電時(shí)間有什么關(guān)，那么電熱在數(shù)量上與電流、電阻、通電時(shí)間有什么關(guān)系呢？

（二）焦耳定律：

1、焦耳簡(jiǎn)介

生：閱讀，并談感受。

生：談感受。

師：進(jìn)行情感教育。（英國(guó)的物理學(xué)家焦耳在實(shí)驗(yàn)條件非常簡(jiǎn)陋的情況下，重復(fù)試驗(yàn)幾千次，得出了偉大的焦耳定律，闡明了電熱和電流、電阻、時(shí)間的定量關(guān)系，為人類作出巨大貢獻(xiàn)。）

2、焦耳定律的內(nèi)容、公式

生：齊聲閱讀焦耳定律的內(nèi)容。

師：投影。

1、內(nèi)容：

2、公式：

3、各量的單位：

生：回答。

問(wèn)題3：1、焦耳定律是計(jì)算什么的？（什么時(shí)候用）

2、電流做的功全部轉(zhuǎn)化為了電熱嗎？哪些用電器消耗的電能全轉(zhuǎn)化為了電熱？

3、電熱與電功的關(guān)系

師：回憶電功的計(jì)算公式

學(xué)生回答并板書。

師：大家結(jié)合電褥子和電風(fēng)扇這兩個(gè)不同的電器思考電熱與電功有怎樣的關(guān)系？

小組討論得出：電褥子電熱=電功電風(fēng)扇電熱﹤電功

師歸納：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，電熱=電功。

4、知識(shí)反饋

請(qǐng)你解決問(wèn)題：電爐絲通過(guò)導(dǎo)線連接在電路中，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而連接電爐絲的導(dǎo)線卻不怎么熱？

小組討論作答。

5、例題（自學(xué)）

學(xué)生自己閱讀課本上的例題，借此訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力。

【說(shuō)明】該例題不難，課本上解題過(guò)程很清楚，學(xué)生自己看得懂。學(xué)生自己能學(xué)的東西要放手讓學(xué)生自己去獲取，沒(méi)有必要加進(jìn)教師這一中間環(huán)節(jié)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的自己學(xué)習(xí)的能力。

6、想想議議

焦耳定律中有這樣一句話：“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量……跟導(dǎo)體的電阻成正比……”，小李想：如果要電爐在一定時(shí)間里多放出熱量，應(yīng)當(dāng)增大電阻絲的電阻。他的想法對(duì)嗎？為什么？

小組討論作答。

（四）、電熱的利用和防止

師：電流的熱效應(yīng)有時(shí)對(duì)我們有益，我們利用它；有時(shí)對(duì)我們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱散發(fā)掉。

（1）列舉生活或生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實(shí)例；

（2）列舉為防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施。

小組討論作答。

師板書：（1）電熱的利用

電熱器：利用電來(lái)加熱的設(shè)備。

材料：電阻率大，熔點(diǎn)高的合金

優(yōu)點(diǎn)：效率高，清潔衛(wèi)生，無(wú)環(huán)境污染，方便的控制和調(diào)節(jié)溫度

（2）防止電熱的危害：散熱

三、課堂總結(jié)

師：回顧這節(jié)課學(xué)到了什么？

生回答。

四、布置作業(yè)：動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2、3、4