焦耳定律教案.docx

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1、焦耳定律教案 焦耳定律教案1 一、学习目标： 、理解电功和电功率的概念及公式，能进行相关运算。 、理解焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用。 、能结合实际问题区分电功和电热，进一步体会能量守恒的意义和普适性。 二、问题导读： 、当电路接通时，电路内就建立起了_，自由电荷在_作用下_运动而形成电流，这时电场力对自由电荷做了功，就是我们常说的_，计算公式：。 、电流做功的快慢用_表示，它等于电流在单位时间内所做的功，计算公式为_。额定功率是指_。 、焦耳定律的内容_表达式为_，在纯电阻电路中，电流所做的功与产生的电热_，电热的计算公式还有：_；而在非纯电阻电路中，电流做功所消耗的电能除部分转

2、化为内能外，还要转化为机械能、化学能等。这时电功用公式_计算，产生的电热只能用公式_计算，此时，电功W_（填“大于”或“小于”）电热Q。 、焦耳定律的微观解释：当导体内的电子在_作用下做_运动时，会与金属离子不断碰撞，碰撞时把一部分动能传递给离子，使离子的热运动_，导致导体发热。显然，电流越大、电阻越大，碰撞就越频繁、剧烈，发热就越_。 、电动机是将电能转化为_能的设备，电动机通电后，电流做的功_（填“大于”或“小于”）产生的机械能，这是因为_。 、举例说明电流的热效应的广泛应用和危害。 三、实例引领： 例一、1、电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈的电阻为R，则此电动机的额定功率（输入功

3、率）为_，正常工作时的热功率为_，输出的机械功率为_，电动机的效率为_。三者的关系可表达为_。当电动机突然卡住不转，此时输出的机械功率为_，电动机消耗的电能全部转化为_能，此时的电流为_，热功率为_。 2、如图所示，一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A。该电动机把一个质量为50kg的物体以0.9m/s的速度匀速提高，求电动机的电功率和电动机线圈的电阻（不计摩擦）；如果电动机突然卡住，通过线圈的电流是多少？电动机的功率是多少？ 例二、关于电功率和热功率的下列说法，正确的是 A、电功率就是热功率 B、统一电路中，电功率可以大于等于热功率，也可以小于热功率 C、电功率就是电路中电能转化

4、为内能的功率 D、热功率就是电路中因发热而消耗的功率 四、同步达标： 、课本P59：13题 、一只普通的家用照明白炽灯泡，正常发光时，通过它的电流值与哪一数值较为接近？ A、20AB、2AC、0.2AD、0.02A 、一台电风扇，内阻为20，接上220V的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W，求：转化为机械能和内能的功率各是多少？电机的效率是多大？ 如果接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？ 、微型吸尘器的直流电动机内电阻一定。当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流

5、为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？ 五、能力提升： 同步训练P69-70，能力培养1-7题。 焦耳定律教案2 焦耳定律编号_ 一、知识与技能： 初步了解焦耳定律，并能进行有关计算 课前预习学案 二、预习内容 1.电流做功的多少等于转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对的力在做功，电荷的减小，其他形式的能在增加；公式：W=，P=。 2.电流通过用电器时把能全部转化为能，这样的电路叫做纯电阻电路。 三、提出疑惑 课内探究学案 一、学习目标 1理解电流热效应的本质 2掌握焦耳定律，并能进行有关计算 3理解电功和电热的关系，能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中

6、的电功和电热 二、学习过程 1.电功和电功率 （1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。 （2）W=qU=UIt是电功的普适式，P=UI是电功率的普适式，适用于任何电路。 2.焦耳定律和热功率 （1）电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度. （2）Q=I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；P=I2R是热功率的计算式， 3.电功和电热 （1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt

7、=.同理P=UI=I2R=. （2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.?这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其他Q.? （3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I2Rt=；在非纯电阻电路中，电功大于电热，WQ，这时电功只能用W=UIt计算

8、，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。 例1一台电风扇，内阻为20，接上220V电压后，消耗功率66W，问：? （1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？? （2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？? （3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？? 三、当堂检测 1.用电器两端电压220V，这意味着() A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J B.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量 C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W D.1C正电荷

9、从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J 2.一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有() A.灯泡的实际功率为50W B.灯泡的实际功率为25W C.通过灯泡的电流为额定电流的 D.通过灯泡的电流为额定电流的 3.下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标有“220V，40W”将A、B两端接入电源，最暗的灯是() AL1BL2CL3DL4 4.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正 常发光，两电路中消耗的总功率分别为和，可以断定() A.B.C.=D.无法确定 5.输电线总

10、电阻为r，输送的电功率是P，送电电压为U，则用户得到的功率为() A.PB.C.D. 6.一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（） A电动机的输出功率为U2R B电动机的发热功率为I2R C电动机的输出功率为IU-I2R D电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R 7.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求： （1）电动机正常工作时的输出功率； （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子

11、不转动时为纯电阻用电器） 焦耳定律教案3 教学目标 知识目标 1、知道电流的热效应、 2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用、 能力目标 知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法、 情感目标 通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念、 教学建议 教材分析 教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难、在实验基础上再去推导学生更信服、同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识、

12、做好实验是本节课的关键、 教法建议 本节课题主题突出，就是研究电热问题、可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验、然后进入定性实验、 对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解、推导中应注意条件的交代、定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题、 教学设计方案 提问： （1）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生回答：发烫、是电流的热效应、 引入新课 （1）演示实验： 1、介绍如图97的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中

13、各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高、观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量、 2、三种情况： 第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高、表明：电阻越大，电流产生的热量越多、 第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多、 第三次

14、实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多、 （2）焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律、 焦耳定律可以用下面的公式 表示：Q=I2Rt 公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）、 例题一根60的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量、 解：I=U/R=36V/60=0、6A QI2Rt（0、6A）260300s6480J 在一

15、定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量、那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W、W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt， （3）总结 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多、 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比、 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多、 探究活动 “焦耳定律”的演示 学生分组或教师演示 1、提出问题 2、

16、实验观察 3、讨论分析 1、实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒、 2、制作方法 把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为18，两线圈相距5左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住、点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示、 图1 3、实验步骤 （1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉、这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多、 （2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来、这就说明：通电时间

17、越长，电流产生的热量越多、 （3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来、在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大、这就表明：电流越大，电流产生的热量越多、 焦耳定律教案4 教学目标 知识目标 1、知道电流的热效应。 2、理解的内容、公式、单位及其运用。 能力目标 知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法。 情感目标 通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念。 教材分析 教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地

18、体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难。在实验基础上再去推导学生更信服。同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识。 做好实验是本节课的关键。 教法建议 本节课题主题突出，就是研究电热问题。可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验。然后进入定性实验。 对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解。推导中应注意条件的交代。定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题。 教学设计方案 提问： （1）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （2）电风扇使用一段

19、时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生回答：发烫。是电流的热效应。 引入新课 （1）演示实验： 1、介绍如图97的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高。观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量。 2、三种情况： 第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高。表明：电阻越大，电流产生的热量越多。 第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高

20、度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多。 第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多。 （2）英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比。跟通电时间成正比，这个规律叫做。 可以用下面的公式 表示：Q=I2Rt 公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 例题一根60的电阻

21、丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量。 解：I=U/R=36V/60=0。6A Q=I2Rt=（0。6A）xxxxs=6480J 在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量。那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W。W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出Q=I2Rt， （3）总结 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。 在通

22、电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 探究活动 的演示 学生分组或教师演示 1、提出问题 2、实验观察 3、讨论分析 1、实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒。 2、制作方法 把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为18，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住。点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示。 3、实验步骤 （1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉。这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电

23、阻越大，电流产生的热量就越多。 （2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来。这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多。 （3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来。在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大。这就表明：电流越大，电流产生的热量越多。 焦耳定律教案5 1.教学目标 1.知道电流的热效应。 2.知道焦耳定律。 3.知道利用和防止电热的场合和方法。 2.教学重点/难点 通过实验探究电流热效应跟哪些因素有关。 3.教学用具 4.标签 教学过程 一、引入新课 播放视频：电炉烧水电热取暖器电熨斗 师这些

24、用电器工作时有一个什么共同特点？ 生都要消耗电能。 生都会产生热。 师同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电流通过导体时，导体会发热的例子 这种现象这叫电流的热效应. 板书：电流的热效应 师在前面课程小灯泡的发光实验中，同学们曾有意地去触摸过小灯泡，感觉小灯泡（同学们一起说）热.有没有同学触摸过导线，如小灯泡连接的导线热不热.生我摸过，没感觉到热. 生我也在家里摸过做饭的电饭锅，饭都熟了，导线也没感觉到热. 师同学们有没有考虑过这样的问题：导线和用电器中流过的电流相同吗？ 生相同. 师导线和用电器中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几乎不发热，这是为什么？今天同学们就来一起探讨电流经过用

25、电器时产生的热量与什么有关. 二、进行新课 电流的热效应 想想做做方法一： 师刚才我们已经知道了，电流的热效应与电阻的关系了，那跟电流有什么关系呢？同学们能否设计出实验来验证呢？ 生讨论后得到实验方案 强调控制变量的重要。 演示P49演示实验 师这个实验又说明了什么问题呢？ 生在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流越大，导体产生的热量越多。师同学们再来思考一下，电流的热效应还跟什么因素有关？ 生时间，比如电视机通电越久，机身就越热。 师刚才我们从第一个实验也可以看到，铜丝或镍铬合金通电时间越久，煤油的温度升高得越多，说明产生的热量也越多。 焦耳定律 师从刚才的几个实验我们知道了电流通过导体

26、时产生热的多少跟导体的电阻、电流和通电时间都有关系。其实早在1840年英国物理学家焦耳就精确地确定了它们的关系，得到了焦耳定律。 （学生阅读焦耳定律的内容） 板书：Q=I2Rt Q热量焦耳（J）. I电流安培（A） R电阻欧姆() t时间秒(s) 引导学生利用电功率的表达式P=IU和欧姆定律推导出焦耳定律。 强调在说到两个物理量“成正比”“成反比”的时候，一定要注意条件：关系式中其他物理量的大小不变. 投影 例题：某导体的电阻是2，通过2A的电流时，在1min内产生多少热量？ （教师引导学生分析、演算、要求一名学生板演） 解：由题知：R=2I=2At=1min=60s Q=I2Rt=（2A）2

27、260s=480J （同学们在演算过程中，教师要提醒大家注意：代入计算的时候，要将电流的单位“A”一起平方，同时要注意单位的统一。） 师我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟什么因素有滚.同学们现在能不能回答本节开始时的问题？ 生导线和用电器（电炉或电饭锅或电灯）中通过的电流相同，但是导线的电阻较小，而那些电器的电阻较大，所以，那些电器发热，而导线几乎感觉不到热. 师生活中有些电热我们要利用，有些电热我们是要防止的. 三电热的利用和防止 师关于电热的利用，同学们已经了解了许多，比如 生电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉、电炉 师同学们举出的都是利用电来加热的设备，都是常见的电热器. 出

28、示电炉（可用投影仪投影放大） 师电热器的主要部分是发热体.同学们观察电炉由什么组成？ 生主要是炉丝即电阻丝. 生还必须有炉盘，电炉盘是绝缘材料做成的. 师从实际考虑，电炉丝应该有什么要求？ 生电炉就是要靠电炉丝发热的，所以炉丝的电阻应该很大. 生炉丝还应有较高的熔点，这样它在发热时才不容易烧断. 师同学们以电炉为例说明发热体是什么做的？ 生发热体是由电阻（率）大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的. （播放视频：电熨斗开壳看电热体或出示“热得快”、电饭锅等电热器，并能将电饭锅、电熨斗的发热板取出让学生观察，向学生说明，其他的电热器也都需要用电阻大、熔点高的金属导体作为发热体） 师我们了解了电热

29、器，大家能不能说说使用电热有什么好处？ 生电热清洁卫生，没有环境污染. 生热效率高，使用方便. 生能方便地调节，如控制温度，操作简单. 生 师同学们知道了利用电热的好处.但有些时候，有些地方的电热我们是不需要的，还要设法防止.有关的内容，大家了解的有哪些呢？ 生电机使用过程中会发热，如果连续使用时间过长，还会烧坏电机. 生有些导体上的绝缘材料会因温度过高，使绝缘材料迅速老化，甚至烧坏.生电视机开的时间长了会发热.电视机后盖上有许多孔，就是为了能通风散热.生电脑中还装有风扇，也是为了散热，减少电热的危害. 生老师用的投影仪上也装有小风扇，也是为了快点散热. 生农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段

30、时间后要休息一会，等凉了再用，是为了防止电热可能造成的危害. 播放视频：电动机散热窗或录音机散热窗，加深学生印象。 师同学们对电热的危害及防止了解的还真不少.老师这儿有一份电器的说明书，请大家仔细阅读，并分析说明其中的道理. 投影 教师引导学生着重注意以下内容：将电器置于通风良好处；勿使电器淋雨或受潮，长期不用的电器隔一段时间应该通电一次. 生电器工作时，置于通风良好的地方，是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害. 生电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，影响用电器的使用.长期不用的电器隔一段时间要通电，是为了利用电热来驱潮，是电热的利用. 师同学们分析得很好，大家一起来小结本节

31、内容. 焦耳定律教案6 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

32、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。开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。 四、教具与学具 学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。 教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台

33、。 五、探究实验： 研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。 六、教学活动实录（部分）： （一）导入新课 师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？ 生：煮饭、照明、吹风。 师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？ （学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验1分钟，并请他们触摸电器和电扇的电动机部分） （凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论） 生：它们工作时都会发热。 师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师 板书：电流热效应） 师：这种现象中能量是怎样转化的？ 生：电能转化为内能。（教师

34、板书：电能转化为内能） 师：它们产生的热量有什么不同？ 生：（学生讨论后）它们产生的热量有多有少。 （在学生心里自然产生了“产生热量有多少？”这个问题。） 根据学生的日常生活创设问题情景，提出问题，建立问题期待，能有效地激发学生学习的动机。 （二）科学探究焦耳定律： 师：既然电流通过用电器产生的热量不同，同学们会想到什么问题？ （学生议论纷纷，举手发言，教师引导） 生：电流通过导体产生的热量与什么因素有关？（学生自己提出问题） 师：你们觉得与什么因素有关？（引导学生去猜想） （学生议论纷纷，举手发言，教师引导） 生：可能与电压、电流、电阻、时间或其它等等因素有关。（学生猜想） 师：同学们讨论很

35、热烈！猜想对不对呢？（引导学生进入实验研究） 生：我们用实验来验证！（通过平时的教学，学生都明白：实践是检验真理的唯一标准，任何问题都要由实验事实来评判） 各种研究问题和教学活动都是由学生自己提出来的，而不是教师强加的，充分体现学生的主体作用，学生充满兴趣和动力去解决自己发现的问题。 师：好！下面就请你们以小组为单位设计实验方案（学生设计实验） （学生小组讨论，讨论时间可以长一点） 教师开始不要给任何提示，以免禁锢了学生的思维，让学生放开思维去思考，培养学生开放型思维能力。 师：哪个小组汇报一下你们设计的实验方案？ （学生七嘴八舌，但真能设计完整方案的不多，此时需要教师的引导） 师：你们说说做

36、这个实验首先要解决一些什么问题？（教师引导学生如何进行实验设计）生：热量的多少如何用实验展示出来？ 生：如何用实验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。 生：用什么样的电路去实验。 生： 师：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？ 生：（学生讨论并发言）有热胀冷缩比较热量法，测温度比较热量法等等。 师：请同学谈谈你们的方法。 生：我们利用热胀冷缩的办法：找两个相同的烧瓶? 师：很好！因为要进行比较，一定要条件相同，所以要用相同的烧瓶?其他小组还有什么方法？ 渗透科学的比较方法：条件相同。 生：可以将上述烧瓶中的空气膨胀换成液体（水或煤油） 师：也很好！测温度比较热量法呢？ 生：可以

37、直接用温度计去测量升高的温度，质量相等的煤油温度升高越多，吸热越多?师：同学说得很好！只是上述前几种方法是定性讨论方法，只能说明多少关系，最后这种方法是从定量的角度去考虑的，我们今天就采用他说的这种实验方法，好吗？ 渗透教学民主的观念。 师：现在再来看看如何用实验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。大家想想：在前面的学习中，经常学到某个物理量由几个物理量决定，当讨论它与其中一个量的关系时，要使另外的量相同或不变。这是什么方法？ 生：这是控制变量法。 再次渗透科学的.比较方法和控制变量法：条件相同。 师：因此我们可以将上述问题分解成三个问题来研究？分解成哪三个问题？ 生：热量与电流，热量与电阻，

38、热量与时间三个关系问题。 师：如何用实验研究热量与电阻的关系？ 生：将两个不同的电阻通以相同的电流（可以串联），比较两个电阻在相同的时间里产生的热量。 师：如何用实验研究热量与电流的关系？ 生；将两个相同的电阻通以不同的电流（可以并联），比较两个电阻在相同的时间里产生的热量。 师：如何用实验研究热量与时间的关系？ 生：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。 师：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，能否将上述三次实验合并为一次实验？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，教师用投影仪展示某组设计

39、的实验电路图，并请该组代表讲述设计思路） 生： （用多媒体教学平台展示探究过程中的问题流程图，如右图所示。教师结合该图，小结一下同学们设计实验的过程，并统一认识和完善实验电路） 通过上述引导和展示图例，教会学生学会分解问题和合并问题，学会逐步解决问题的方法，提高解决问题的能力。另外也提倡了开放性思维、多种解决方案。 师：请同学们按照上述我们设计的实验方案开始实验。 说明：学生以小组为单位进行实验操作并记录有关实验数据，教师随时指导实验。（进行实验） 实验记录：煤油的初温：T0=_。 煤油的末温：T1=_，T2=_，T3=_（三个末温应为同时的温度）。 （教师巡视各个小组，有选择地将某个小组的实

40、验数据用投影仪展示出来，并请该组同学将数据转换成下表内容） 师：其它小组实验数据虽然与这不同，但都与这个数据差不多，可以看出其中的规律。哪个同学说一下，你从这数据中看出了什么？（数据分析，归纳总结） 生：（学生可能说不准确，但大体的意思肯定能说得出来）。 师：同学发现了一个规律，我们不妨把这个规律称为定律。大家鼓掌祝贺他。其实这个定律早在很多年前，物理学家焦耳就是按照刚才大家的研究方法，实验研究了很多年才得出的，因此这个定律也叫焦耳定律。 （教师用教学平台投影焦耳定律的内容、公式、单位等） 说明：在现实中学实验条件下，该实验能够得出较准确的数量关系。 开展成功与激励教育，另外强调了我们的研究方法与物理学家进行科学研究的方法一样，潜意识地使学生认同科学探究的方法。 师：有的同学会问：我们一节课就能把这个规律研究出来，而焦耳要用好多年才能研究出来，是不是他有点问题？这里面有几个方面的问题： 第一：那时的实验条件不够好； 第二：缺少必要的指导老师，因为在他之前没有任何人研究和知道这个问题； 第三：缺少与其他科学家的合作与交流，基本上是一个人关门在家研究，要走很多弯路。而我们有老师指导和小组交流合作，集体的智慧是无穷的； 第四：很重要的一点就是实验要精确，实验数据没有什么误差，误差