初中人教版第4節(jié) 焦耳定律教學ppt課件

這是一份初中人教版第4節(jié) 焦耳定律教學ppt課件，共25頁。PPT課件主要包含了教材分析，設計意圖，學情分析，教學目標，重點難點，教學過程，演示2，教學板書，教學反思等內(nèi)容，歡迎下載使用。
新的物理課程標準的基本理念是：1.注重學生發(fā)展，改變學科本位觀念；2.從生活走向物理，從物理走向社會；3.注重科學探究，提倡學習方式多樣化等。為了體現(xiàn)這些新的理念，《電與熱》首先從學生生活中熟悉的用電器入手，使學生了解電流的熱效應；為了使學生進一步認識電和熱的關系，教材設計了探究性的實驗，探究“電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關？”在探究實驗的基礎上介紹了“焦耳定律”；教材最后又回到生活中，使學生了解“電熱的利用和防止”?！峨娕c熱》既是對第八章《電功率》中電能、電功率的一個應用的總結，又是對家庭用電安全部分學習的一個鋪墊。
從身邊常見的現(xiàn)象引入電流的熱效應，貼近生活，貼近實際，體現(xiàn)了從生活走向物理。探究過程中，讓學生充分討論，調(diào)動學生學習的積極性，使學生掌握知識，同時培養(yǎng)他們分析歸納、辯證思維的能力，注重對物理研究方法的教學，培養(yǎng)學生應用所學物理研究方法解決物理問題的能力，體現(xiàn)以學生為主體的教學思想。
在生活經(jīng)驗方面，學生經(jīng)常接觸到電熱器，對電流的熱效應已有了一定的了解；在知識儲備方面，學生對歐姆定律、電功率有了一定的基礎；在研究方法上，對于轉換法、控制變量法、探究性學習的過程與方法也有了一定的認識。同時對于與生活接觸緊密的電熱現(xiàn)象及其應用，學生興趣濃厚。所以，本節(jié)課的關鍵在于教師正確引導，充分調(diào)動學生學習的主動性與積極性，讓學生充分討論、探究、合作、交流，使學生真正成為學習的主人。
知識與技能1.知道在電流相同的條件下，電能轉化成熱能的功率跟導體的電阻成正比。2.知道利用電熱和防止電熱的場合和方法。過程與方法1.通過實驗探究電流的熱效應與電阻大小的關系，培養(yǎng)學生的觀察分析能力和概括能力。2.通過本節(jié)內(nèi)容的學習，培養(yǎng)學生應用物理知識解決簡單問題的能力。
重點通過實驗探究電流熱效應跟電阻大小的關系。難點組織指導學生在探究過程中認真觀察、分析，并得出正確結論。
一、新課引入師：通過對電能的學習，大家已經(jīng)了解電流通過導體時，導體會發(fā)熱，誰還記得這是電流的什么效應？同學們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，一定能舉出許多電能變成熱能的例子。生：這叫電流的熱效應。例如通電的燈泡、電吹風。師：在前面小燈泡的發(fā)光實驗中，同學們曾有意地去觸摸過小燈泡，感覺小燈泡發(fā)熱。有沒有同學觸摸過導線，連接小燈泡的導線熱不熱。同學們有沒有考慮過這樣的問題：導線和用電器中流過的電流相同嗎？生：相同。師：導線和用電器中流過了相同的電流，用電器發(fā)熱而導線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？今天同學們就來一起探討電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與什么有關。
二、新課教學生1：可能與電壓、電流有關。生2：還可能與電阻有關。師：好，下面我們來看兩個演示實驗，然后再判斷。1.電流的熱效應演示1：
師：大家看到了什么現(xiàn)象？生：B瓶中煤油溫度高。師：好，我們發(fā)現(xiàn)，兩個瓶中溫度不同，浸泡著鎳鉻合金絲的瓶中溫度計指示的溫度高，這是什么原因呢？生：B中煤油溫度高，說明B煤油中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多。師：為什么鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多？生：因為鎳鉻合金絲的電阻比銅絲的電阻大。師：比較A、B，發(fā)現(xiàn)兩瓶中電阻絲只有電阻不同，這個實驗說明在電流、通電時間相同的情況下，電阻大的金屬絲產(chǎn)生熱量較多。下面看演示2。
師：分別給鎳鉻合金絲通以不同的電流，同學們有什么發(fā)現(xiàn)？生：電流大時，溫度計示數(shù)上升得多。師：說明什么？生：電流大時，鎳鉻合金絲放出的熱量多。師：好，這個實驗表明，在通電時間一定，電阻相同的情況下，通過電流大時，鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量越多。師：通過兩個演示實驗，我們發(fā)現(xiàn)，電流通過導體時，導體會發(fā)熱，這叫電流的熱效應，導體產(chǎn)生的熱量可能與電流大小和電阻大小有關，那么具體的數(shù)量關系是怎么樣的？接下來，我們來學習焦耳定律。
同學們在演算過程中，教師要提醒大家注意：代入計算的時候，要將電流的單位“A”一起平方。師：我們通過實驗、觀察，利用公式推導得出了電流熱效應跟電阻大小的關系。同學們現(xiàn)在能不能回答本節(jié)開始時的問題？生：導線和用電器（電爐或電飯鍋或電燈）中通過的電流相同，但是導線的電阻較小，那些用電器的電阻較大。所以，那些用電器發(fā)熱，而導線幾乎感覺不到熱。
3.電熱的利用和防止師：生活中有些電熱我們要利用，有些電熱我們是要防止的。關于電熱的利用，同學們已經(jīng)了解了許多，誰簡單地講幾個？生：電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐。師：剛剛舉出的都是利用電來加熱的設備，都是常見的電熱器。同學們知道了利用電熱的好處，但有些時候，有些地方的電熱我們是不需要的，還要設法防止。例如：生1：電視機使用過程中會發(fā)熱，如果連續(xù)使用時間過長，還會燒壞電視機。生2：有些導體上的絕緣材料會因溫度過高，使絕緣材料迅速老化，甚至燒壞。師：那么，對這些電器采取了什么措施來防止過熱？
生1：電視機后蓋上有許多孔，就是為了能通風散熱。生2：電腦中還裝有風扇，也是為了散熱，減少電熱的危害。生3：老師用的投影儀上也裝有小風扇，也是為了快點散熱。生4：農(nóng)村抽水、磨面用的電動機連續(xù)工作一段時間后要休息一會，等涼了再用，是為了防止電熱可能造成的危害。師：同學們對電熱的危害及防止了解得還真不少，這兒有一份電器的說明書，請大家仔細閱讀，并分析說明其中的道理。（投影電器說明書）教師引導學生著重注意以下內(nèi)容：將電器置于通風良好處；勿使電器淋雨或受潮，長期不用的電器隔一段時間應該通電一次。
生1：電器工作時，置于通風良好的地方，是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產(chǎn)生的危害。生2：電器淋雨或潮濕會降低絕緣性能，使電路工作失常，影響用電器的使用。長期不用的電器隔一段時間要通電，是為了利用電熱來驅潮，是電熱的利用。
例1　有一臺“220 V　100 W”的洗衣機，由于使用不當，造成電動機卡死，電動機的溫度升高而被燒壞。從出產(chǎn)廠家得知，這種電動機內(nèi)的線圈的阻值為2 Ω。（1）這臺洗衣機正常工作時，1 min耗電多少焦？（2）電動機被卡死時，1 min產(chǎn)生多少熱量？[解析]　本題用于考查的知識點是關于焦耳定律的實際應用以及計算。（1）此問明確指出是正常工作，可知電動機達到額定功率，耗電量即為額定功率與時間的乘積；由電動機正常工作可知，電壓U＝220 V，電動機的功率P＝100 W，時間t＝60 s。
所以電功W＝Pt＝100 W×60 s＝6000 J（2）由于電動機卡死，此時電動機不能把電能轉化為機械能，幾乎全部轉化為內(nèi)能，使電動機的溫度急劇升高而被燒壞。此時應該用焦耳定律來求解。電動機被卡死后，變成純電阻電器，已知U＝220 V，R＝2 Ω，t＝60 s根據(jù)歐姆定律可得I＝U/R＝220 V/2 Ω＝110 A
例2　在圖中，電源電壓、燈絲電阻都保持不變，燈L上標有“6 V　3 W”字樣。當開關閉合，滑動變阻器的滑片從a點移到b點時，電壓表的示數(shù)從5 V變?yōu)? V，且滑片位于a點時，燈L消耗的功率與位于b點時燈L消耗的功率之比為16∶1。求：（1）燈L正常發(fā)光時，通過燈絲的電流；（2）燈絲的電阻；（3）燈L正常發(fā)光1 min電流做的功；（4）滑片位于a點時，通過燈L的電流。
[解析]　本題旨在考查學生對于電學問題的綜合運用能力。（1）燈L的額定電壓U額＝6 V，額定功率P額＝3 W，根據(jù)P額＝U額I額的變形公式可求出燈L正常發(fā)光時通過燈絲的電流。I額＝P額/U額＝3 W/6 V＝0.5 A。（2）因燈絲電阻不變，則可以根據(jù)“6 V，3 W”字樣求出燈絲電阻：RL＝U額/I額＝6 V/0.5 A＝12 Ω。（3）燈L正常發(fā)光時，表明它達到了額定功率，則W＝P額t＝3 W×60 s＝180 J。
四、課堂小結本節(jié)課我們學習了如下知識：1.電流的熱效應跟電阻大小的關系。2.電熱的利用及防止。五、作業(yè)設計見練闖考第85頁課內(nèi)精練
一、電流的熱效應：電流通過導體時，電能轉化成熱的現(xiàn)象二、探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關 1.猜想 2.設計實驗 3.進行實驗 4.分析論 5.結論三、焦耳定律四、電熱的利用和防止
本節(jié)課的設計力圖體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念，注重科學的探究，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)良好的思維習慣。從電燈發(fā)光發(fā)熱這種學生常見的現(xiàn)象及生活中的電熱器引入電流的熱效應，貼近生活、貼近實際，體現(xiàn)了從生活走向物理。在學習電流通過導體產(chǎn)生的熱跟什么因素有關的過程中，注重了科學探究過程，特別突出了猜想和設計實驗環(huán)節(jié)，在教學過程讓學生參與討論，充分調(diào)動學生學習的積極性，不僅使學生掌握了知識，而且培養(yǎng)了他們的分析歸納能力和辯證思維能力，充分體現(xiàn)了以學生為主體的教學思想，注重了對物理研究方法的教學。在科學探究的設計實驗環(huán)節(jié)，引導學生應用控制變量法和轉換法進行實驗設計，培養(yǎng)學生應用所學物理研究方法解決物理問題的能力。