資源簡介

18-4 焦耳定律 學歷案
【課題與課時】 第十八章 第4節 焦耳定律 共1課時 第一課時
【課標要求】通過實驗，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律說明生產、生活中的一些現象。
【學習目標】
1.通過自主學習，知道電流熱效應的現象及能量的轉化。
2.通過探究影響電流熱效應的因素，理解焦耳定律的內容，會利用焦耳定律公式進行簡單的計算。
3.通過焦耳定律公式，能夠解釋一些生活中簡單現象并通過小組合作，舉例說出生活中利用電熱的實例，知道電熱的危害和防止方法。
【評價任務】
1.完成任務一：【做一做】T1--DO1（檢測學習目標 1）
2.完成任務二：【做一做】T3、4、5--DO2（檢測學習目標 2）
3.完成任務三：【說一說】T2、6--DO3（檢測學習目標 3）
【資源與建議】
1.焦耳定律是初中物理學習的重要定律之一，是能量守恒定律在電功與內能之間轉化的具體體現，重點、難點是焦耳定律的理解與運用。學習過程中利用“從生活走向物理，從物理走向社會”等物理思想的體悟。
2.本節課的學習，需依次研究 3個問題：電流的熱效應焦耳定律電熱的利用與防止。可以通過任務 1、2、3的學習突破以上重難點；可以通過“做一做”、“檢測與作業”的完成情況來判斷自己對學習目標的掌握程度。
【學習過程】
任務 1：電流熱效應---PO1（指向目標 1）
【學一學】自學課本P99,思考下列問題：
（1）什么是電流熱效應？
（2）你身邊那些用電器是利用電流熱效應工作的，舉出實例？
【表述性評價標準】：能流利地說出電流的熱效應并舉例評價等級為A;在小組成員的幫助下完成，評價等級為B；無法完成或結論不正確，評價等級為C。
【做一做】——檢測目標 1
1.電熱器是利用電流的 制成的加熱設備，是將 能轉化為 能的過程，請你再寫出兩種常見的電熱器：① ② 。
評價標準：能正確的完成并解釋的評價等級為 A，部分正確或表達不完整，根據情況，分別評價，等級為 B、C。
【想一想】：
電爐發熱時，電熱絲發紅，而與它串聯的導線幾乎不發熱？換句話說，電流通過導體時產生熱量的多少跟哪些因素有關？請同學們作出合理猜想。
1）自學提綱：
（1）這個實驗是通過什么裝置反映放出熱量多少的？
（2）實驗方法是什么？
（3）你認為電流產生熱量跟哪些因素有關？
實驗指導：探究電流產生的熱量與電阻和電流關系。
活動一：探究產生熱量Q與電阻R的關系
1）當探究產生熱量Q與電阻R的關系時，如何控制變量呢？一個10歐、兩個5歐的電阻絲，我們怎么選？
2）如何才能更好地讓通過兩個電阻的電流、通電時間一樣？
3）按照實驗裝置做實驗，將實驗結果填入下表：
表一：電流相等
電阻∕ 時間∕min U管內液面高度差∕cm
5
10
活動二：探究產生熱量Q與電流I的關系
【實驗指導】：兩個容器中密封同樣的電阻，在另一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內的電阻并聯，因此通過兩容器中的電阻的電流就不同。 表二
電流∕A 時間∕min U管內液面高度差∕cm
1
0.5
【進行實驗】：將數據填入表二
2.【說一說】-生活在線：燒半壺水和一壺水所需要時間不同，說明電流產生的熱量和哪個因素有關？
【表述性評價標準】：能夠通過實驗設計，發現電流通過導體產生熱量跟哪些因素有關？。讓學生經歷科學探究的全過程。
學習提醒 實驗過程應注重觀察實驗形象并明確實驗方法。
本環節評價等級記錄
任務2、焦耳定律---PO2
請同學們看課本P100總結出：焦耳定律，各個字母表示物理量，及其單位
【例題】一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內共產生多少J熱量？
解：
【訓練】1）我們學習了焦耳定律，你能回答當電爐絲A和導線B通過的電流相同，為什么電絲熱的發紅，而導線卻幾乎不發熱？
2)討論課本P101頁“想想議議”中提出的問題？
【表述性評價標準】：能夠根據自學情況，利用焦耳定律公式進行簡單的計算。
【做一做】——檢測目標 2
3.圖是課本“探究電流通過導體產生的熱量與導體電阻間關系”的實驗裝置，兩個透明容器中封閉著等量的空氣，電路正確連接后，通電進行實驗過程中，下列說法正確的是 （ 　）
A．左邊容器電阻絲中的電流比右邊容器電阻絲中的電流大
B．U形管中液面高度的變化反映電阻絲產生熱量的多少
C．要保持兩個電阻絲兩端電壓相等
D．通電時間相同，兩個容器中空氣吸收的熱量相同
4.小明在一次野炊活動中，將中間剪得較窄的口香糖錫箔紙（可看做導體）接在干電池正負兩極上，如圖所示，錫箔紙較窄處最先燃燒。這是因為與長度相同的錫箔紙較寬處相比，較窄處 （ ?。?br/>A．電阻較大 B．電流較大
C．電壓較小 D．電功率較小
5.家用電風扇正常工作時電流為0.3A，電阻等效為200 ，求在5min內共產生多少熱量？消耗的電能，轉化的機械能是多少？效率呢？
【評價標準】理解焦耳定律的內容，能夠利用焦耳定律公式進行簡單的計算。會利用焦耳定律解釋一些生活中簡單現象。
學習提醒 焦耳定律計算注意每個物理量的單位換算； 注意弄清焦耳定律由哪些因素影響；
本環節評價等級記錄
任務三、電熱的利用和防止---PO3
6.【說一說】請同學們閱讀P101“電熱的利用和防止”討論回答下列問題：
（1）電熱對我們是有利還是有害的？
（2）生活中我們是如何利用電熱的？
（3）有時電熱會給我們造成什么危害？我們又是如何防止的呢？
【評價標準】能流利地說出生活中利用電熱的實例以及電熱的危害和防止方法評價等級為A;在小組成員的幫助下完成，評價等級為B；無法完成或結論不正確，評價等級為C。
學習提醒 電熱的利用和防止的關鍵不是有無電熱產生，而是產生的電熱是有用的或者是有害的。
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【檢測與作業】---分層檢測
溫馨提示：必做題--A組和 B組 選做題--C組
A組：夯實基礎題
1. 小明家電飯鍋的電源線壞了，他在網上新買了一根，使用時聞到橡膠的焦糊味，他立即拔下電源插頭，發現這根電源線很熱，其他用電器仍然正常工作。你認為引起電源線過熱的原因可能是（　　）（DO1、3）
A．電路的電壓過高 B．新買的電源線過細
C．新買的電源線過粗 D．新買的電源線過短
2. 將規格都是“220V 180W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一床電熱毯，分別接入同一家庭電路中，若通電時間相同，則下列說法正確的是 （　　）（DO2、3）
A．電冰箱產生的熱量最多 B．電腦產生的熱量最多
C．電熱毯產生的熱量最多 D．三者產生的熱量一樣多
B組：鞏固技能題
3. 甲、乙兩電熱絲電阻之比為3﹕4，通過的電流之比為3﹕1，則相同時間內產生的熱量之比為（　?。―O2）
A．27﹕4 B．9﹕4 C．4﹕9 D．4﹕27
4. 電熱水壺上標有“220V 1800W”，小明發現燒水過程中熱水壺的發熱體部分很快變熱，但連接的電線卻不怎么熱，是因為導線的電阻比發熱體的電阻______。在額定電壓下，燒開一壺水用時3min20s，這段時間內電熱水壺發熱體產生的熱量為_________J。（DO2）
C組：拓展創新題
5、用如圖所示的裝置探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”，相同燒瓶內裝滿了煤油。（DO2、3）
（1）燒瓶中裝入的煤油是________（選填“導體”或“絕緣體”）。
（2）請根據實物電路，在虛線框圖內畫出對應的電路圖。
（3）為達到實驗目的，選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應______，通過R1的電流_________通過R2的電流。
（4）通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大，說明__________________________________________________。
（5）小紅用如左下圖示的裝置，進一步探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”，經多次實驗測量，收集實驗數據，繪制了燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h與電流的關系圖象，根據焦耳定律可知，右下圖中能正確反映h–I關系的是_________。
【拓展】用Q=I2Rt可以算電流通過任何用電器產生的熱量，能用Q=UIt計算電流通過任何用電器產生的熱量嗎？請用實例說明原因。____________________________________________________________________________________________________________
【評價標準】：能正確完成必做題，能獨立對各題進行解釋。
分層評價：每組①②號：能正確完成所有必答題，并能流利的解釋，評價等級為A;結果正確達到3個以上，評價等級為B;結果正確2個及以上評價等級為C。每組③④號：能正確完成，評價等級為A;結果正確達到2個以上，評價等級為B。
總體評價 本節課過程性評價等級中共獲得 個 A級， 個 B級。 本節課結果評價為 級。 根據表現選擇一下，給自己：
【學后反思】
1.完善思維導圖，梳理本節課學習的知識內容：
2.梳理本節課的物理思想和方法:
3.小結在學習中需要求助的困惑與分享自己如何學會的經驗：

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