15.3 電熱器 電流的熱效應一、教學設計思路1本節課體現了新課標理念（1）本節課從一個簡單的生活現象，通過多媒體視頻和豐富的圖片介紹電熱在生活中的應用，體現了從生活走向物理，從物理走向社會的新課標理念。（2）本節課設計成體現物理新課標理念的以學生為主體，親自參與動手實驗的探究課，探究的課題是影響電流熱效應的因素，特別注意引導學生通過實驗事實，歸納、概括出影響電流熱效應的因素，使學生得到創造、探索的訓練。2本節課體現了高效型課堂教學理念優化的教學設計本節課重視問題情境的創設和思維動機的激發，通過引導學生主體積極參與教學，主動的探究和建構知識。傳統的教學常把這節課上成實驗驗證焦耳定律的規律課，忽視了課題的方法教育功能（實驗方法、控制變量法）和學生思維能力、探究能力的培養。因而 我力圖將本課題的教學轉變成為師生共同參與的啟發問題探究課，在實驗中以實驗為載體展開過程，以問題為線索將課堂教學組織起來，通過積極創設問題情境，力求使實驗與思維有機結合，層層遞進，使學生始終處于積極參與探究的狀態之中，充分展現物理課教學的特點和魅力。3本節課培養了學生的創新意識和實踐能力。根據認知心理學和建構主義學習理論的觀點，在物理課程和現實生活的情境中，教師要盡可能的創造條件讓學生自己去發現問題，動手設計實驗進行探究，在做中學，在體驗、理解和應用的過程中，培養學生的創新能力和實踐能力。因此精心設計了本節課的探究實驗，教師在課堂上作好學生學習的引導者、促進者，一切從學生的實際出發，所有的活動都圍繞促進學生的發展而進行，真正把學生擺到主體和中心的地位。所以將焦耳定律的演示實驗改為學生分組探究實驗，在教師的引導下，讓學生通過自己的探究獲得知識，培養能力，增加小組成員間的交流合作，激發學生第二智慧潛能，提高學生的探究興趣和技能。二、教學目標：（一）知識與技能1知道電流的熱效應.2知道電流通過導體時產生的熱量和電流、電阻及通電時間的定性關系。3了解生產和生活中如何利用電流的熱效應來為人類服務，了解電流熱效應帶來的危害及防止的措施。4理解焦耳定律的內容、公式、單位及其簡單應用。（二）過程與方法1、通過探究“電流通過導體產生的熱量跟那些因素有關”初步培養學生發現、研究、解決問題的能力。2、通過教學培養學生運用焦耳定律解決一些簡單實際問題的能力。3、注意對學生進行研究方法（控制變量法）的培養（三）情感態度價值觀1、通過經歷科學探究的過程，使學生認識實驗對人們獲取科學理論的重要價值；2、通過對所學知識的應用，體會物理知識來源于生活，服務于社會的理念。3、使學生通過對英國物理學家焦耳的了解，受到其刻苦鉆研精神和嚴謹科學態度的感染和熏陶。（在探究實驗的基礎上引出焦耳定律，理解焦耳定律的內容、公式、單位及其應用。）三、教學重點：通過實驗探究電流熱效應跟電流和電阻大小的關系。教學難點：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。四、教學資源：學生用：長度橫截面積相同的錳銅絲、鎳鉻絲（2個）、滑動變阻器、電流表、導線、開關、電源，火柴。演示用：電爐、電熨斗、熱得快等電熱器、220V100W的燈泡一個、電腦課件。教學過程：教學環節教師活動學生活動設計意圖一創設情景，引入新課二、學生提出問題猜想演示：將220V100W的燈泡接入家庭電路中。教師引導：同學們根據自己的生活經驗，一定能舉出許多電能變成內能的例子。通過對電能的學習，大家已經了解電流通過導體時，導體會發熱。板書：電流的熱效應教師引導：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？教師引導：導線和燈炮中流過了相同的電流，燈泡發熱而導線卻幾乎不發熱，這是為什么？今天同學們就來一起探討電流通過導體產生的熱量跟哪些因素有關呢？（同學之間相互討論，大膽猜想）教師引導：I、U、R、t、W、P等因素中，好多量之間，是有關聯的，（如：PUI，WUIt，UIR等。兩名同學分別摸一摸燈泡和與燈泡相連的導線，說出自己的感受。學生舉出生活中電能變成內能的例子。筆記理解學生回答：相同可能導線和燈泡的電阻不同同學間相互討論，大膽猜想A通電導體產生的熱量可能與I、R、t有關？B通電導體產生的熱量可能與U、W、P有關？同學之間集體討論，集思廣益，達成共識），要研究通電導體產生的熱量跟哪些因素有關，我們只要研究通電導體產生的熱量與I、R、t的關系就可以了。創設問題情境，激發學生的興趣和求知欲。從生活走向物理創設猜想的情境為學生順利猜想作好鋪墊讓學生經歷假定的過程，讓學生經歷解釋的過程。使假設（猜想）有科學性、推測性、檢測性、創造性。使學生根據已有事實、知識對假定的合理性進行解釋。設計探究方案一進行實驗，收集證據師出示探究方案（一）l探究對象：Q與R的關系；2主要實驗器材及電路組成；3顯示產生熱量多少的方法。探究Q與R的關系時，至少需要幾個電阻？（兩只）兩只電阻大小的關系怎樣？（電阻大小不等）探究時應保持什么量不變？（I、t）怎樣來保證通過電阻絲中的電流大小相等，通電時間相同？（串聯在同一電路中）實驗電路中，除阻值不等的電阻絲R1、R2外，還應有哪些主要器材？（電源、開關、導線等）。教師對學生的設計加以肯定、鼓勵。怎樣來顯示通電導體產生熱量的多少？將兩根電阻絲分別浸沒在等質量的煤油中，通電后，用溫度計測煤油溫度的變化。將兩根電阻絲分別浸沒在裝滿煤油的、規格相同的燒瓶中，并插入細玻璃管，通電后，觀察管中液面的變化。在兩根電阻絲上，分別放上火柴。通電后，觀察火柴燃燒的情況。按照探究方案進行實驗，師巡視指導發現問題及時解決小組討論，大組交流學生填寫探究方案同學討論設計出一個科學的合理的實驗電路，并畫出它的電路圖并大屏幕展示學生帶著自己組的實驗設計方案到展臺前講解說明，展示1，2，3組學生、教師各抒己見分析討論哪一種方法更好一些，討論比較后，各實驗小組采用第三種方法進行。連接實驗電路進行探究實驗，將實驗現象和結果填入實驗的表格中。注重前后知識的聯系，滲透物理學的研究方法，對學生的終身學習很有裨益把探究方案和電路設計填入表中為后邊的實驗提供依據，同時也便于和別人交流。以組為單位進行討論培養了學生的合作意識學生探究的欲望越來越強烈，培養學生發散思維能力和語言表達能力，利用信息技術進行自我展示能力。增強實驗設計中的學生自主學習，使整個活動更貼近科學探索實際培養學生動手實驗能力和實事求是的科學態度。圍繞目標學生實驗探究合作意識的培養。設計探究方案二進行實驗，收集證據分析與論證探究方案1探究對象：Q與I的關系；2主要實驗器材及電路的組成；3顯示產生熱量多少的方法。探究Q與I的關系時，應保持什么量不變？（R、t）如何使等值電阻中的電流大小不等呢？（并接在兩條支路中，其中一條支路中串接一只限流電阻）。按照探究方案進行實驗，師巡視指導發現問題及時解決師板書結論：導體中電流越大，導體的電阻越大，通電時間越長，通電導體產生的熱量越多。通過實驗探究我們得到了通電導體產生的熱量與電流、電阻、通電時間的定性關系。師放映影片英國物理學家焦耳做了大量的實驗于1840年確定了電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的定量關系。板書：焦耳定律的數學公式Q=I2RT介紹單位回答本堂課開始所提出的兩個問題。1.為什么電路中燈泡的燈絲的發紅，而連接的導線并不怎么熱？小組討論，大組交流學生填寫探究方案小組討論大組交流設計電路圖，由學生實物投影展示。各小組根據電路圖將提供的實物連接成電路進行實驗將實驗現象和結果填入實驗的表格中。學生得出結論：I、t相同，R越大，產生熱量越多。學生得出結論：R、t相同，I越大，產生的熱量越多。從上述兩個探究過程中，也可得出：R、I一定，t越長，產生的熱量越多。觀看記憶理解使學生在討論中加深對知識的理解，在討論中嘗試評估他人的方案，有從評估中吸收經驗教訓的意識，從而改進探究方案。通過總結既培養了學生的分析歸納能力，又鞏固了前面所學知識，注重了知識的前后聯系同時也鍛煉學生語言表達能力對學生進行愛國主義教育前后呼應，使學生能體驗到用物理知識解決實際問題的探究快樂。4評價與交流課堂練習課堂小結作業2.電熱的利用和防止（根據同學所掌握的信息，采用相互交流的方式，來辯證地看待電熱的作用。）（1）電流的熱效應有著廣泛的應用。（2）很多情況下需要防止電熱造成的危害。放映影片介紹新型發熱材料PTC是一種新型的半導體陶瓷材料.它以鈦酸鋇為主，摻入多種物質后加工而成，目前家用的陶瓷暖風器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的.1填空：2.利用焦耳定律計算出示幻燈片你學到了那知識和方法？1.讓學生自己查閱“電流熱效應苦與樂”。寫成科學小論文。2. 能力培養交流發言學生利用上網查到的材料進行交流電流的熱效應的應用：電熱水器、電飯鍋、。防止電熱造成的危害。電動機發熱，。觀看練習，思考記作業給學生創設交流的平臺，使他們體驗到師生的平等，做到以人為本，激發了學生的探究的強烈愿望和樂于交流的意識。探究的目的是為了從物理走向生活滲透STS教育。通過對實際問題的分析、討論，材料的選擇、及熱量計算公式的運用，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力。進一步加深學生對物理知識的理解。培養學生總結知識的能力。讓學生在開放的環境下更加深刻的感受到科學知識的真實，有用有趣。教學反思：本節課體現了物理知識“從生活中來，到生活中去”的指導思想。沿著從問題-實驗-結論的過程，得到知識，理解知識。在課堂上一方面要防止學生盲目探究，教師要引導；另一方面要避免直接告訴學生 “應該這樣”，學生遇到問題時，教師可在思考方向上給以啟發、點撥，最后還是要學生自己去思考、實踐