《焦耳定律》名师教案.pdf

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1、第十八章 电功率18.4 焦耳定律教学设计单位单位青海省西宁市虎台中学青海省西宁市虎台中学姓名姓名李振起李振起课时课时1 1 课时课时核心素养核心素养通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力；体会物理科学探究的过程和方法，培养合作意识和创新能力。教材分析教材分析焦耳定律是电学两大定律之一，在整个初、高中物理学习中都有着很重要的承上启下作用，它是能量守恒定律在电热转换中的具体体现，是对电能、电功率的应用总结和进一步延伸，也为后面章节认识安全用电打下了理论基础，学习本节内容既满足了学生的学习需要，也符合学生的认知规律。电热很贴近生活，与生活息息相关，学好本节课的内容可以解决生活中

2、遇到的许多实际问题，这也充分体现了物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的学科教育理念。学情分析学情分析心理方面，九年级学生思维活跃，求知欲强，对物理实验较感兴趣，但遇到问题仍然不知从何下手，缺乏理性思维能力和实验设计能力，分析能力也有待提高，尤其面临中考升学压力很大，身心疲惫。知识能力方面，通过前面章节的学习，学生已学习了欧姆定律，电能、电功率等相关知识，同时也具备了一定的实验操作能力，可以进行科学探究，这些都为本节课的学习提供了基础。教学目标教学目标1能通过实例，认识电流的热效应。2能在实验的基础上得出电热的多少与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。3会用焦耳定律进行计算，会利用焦

3、耳定律解释生活中的电热利用与防治。学法指导学法指导归纳法、实验探究法、讲授法教学重难点教学重难点多媒体课件、学生电源、火柴、电阻、电路演示板等。教学过程设计教学过程设计1 1/1010教师活动教师活动登陆优教平台，发送预习任务学生活动学生活动完成本节课的预习设计目的设计目的了解本节课内容，任务，反馈预习情况发现薄弱点，针对性听课创设情境，引入新课我们在电学方面已经学习了电压、创设情景，激学生观察 实验发学生的兴趣和求知欲。通过一系列电流、电阻、电功、电功率等相关物理并观察实验现象。知识，今天我们展开更深入的学习，我们先来一起做一个实验，请同学们仔细观察实验。实验具有 一定的危险性，请同学们的追

4、问，提高学生（活动 1）实验你看到了什么现象？火柴点燃说明了什么问题？一支点燃，一直未点燃，说明能说明什么？我们能提出什么探究问题？这就是今天我们要学习的焦耳定律内容。2 2/1010不要模仿。1.火柴点燃2.一支点燃，一直未点燃电阻温度很高，很热，电流具有热效应。一支点燃，一直未点燃说明，产热的多少是不同的！的学习兴趣和课堂参与度，同时让学生尽快融入课堂教学。通过小实验产热的多 少跟观察到的现象，让什么因素有关？学生自主提出探究问题。新课教学一、电流的热效应理论上理 解电培养学生总结能力（得出电流的热效应）。让学生更深入的理解物理概念由生活现象培养学生发现问题、提出问题的能力。电流通过导体时

5、,电能转化成内能流的热效应。的现象叫做电流的热效应。板书：板书：18.418.4 焦耳定律焦耳定律记 录 学 习 笔1.1.电流流过导体，电流流过导体，电能转化成内能电能转化成内能记。的现象叫做电流的热效应。的现象叫做电流的热效应。2.2.探究电热跟什么因素有关？探究电热跟什么因素有关？提出探究问题二、探究电热与什么因素有关1.提出问题电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关?2.猜想与假设学生思考。自主产生问题。学生结合 所学培养提出问题的能力。培养学生合刚才我们提出了探究问题，请同学知识与实验情境，交理猜想，并分析猜们分组讨论，大胆猜想与假设电热可能流猜想:电流、电压、想的合理性。学会跟什

6、么因素有关？提示：电压是形成电流的原因，对于同一段导体，电压越大，电流越大。（优教提示：优教提示：请打开素材“演示视频：焦耳定律（二）”）电阻、通电时间等。排 除 不 合 理 猜学生讨论，思考想。培养学生利3.设计实验电热可能跟这些因素有关，如何设计实验探究 Q 与 R 关系？板书：板书：（1 1）探究）探究 Q Q 与与 R R 关系？关系？请同学们分组设计并交流实验电交流实验的设计电用控制变量法设路。串联电流相同，计实验的能力。一系列的追3 3/1010路图。为什么要这样设计电路？这是什么探究方法？电热的多少怎么比较？通电时间也相同，电问，让学生真正参阻不同。与到实验的设计控制变量法。过程

7、中。学生分组 讨论引导学生自交流实验中比较电主设计实验。热的方案。学生回答：电阻通过分析实发热后，空气受热膨验装置的合理性胀，两个 U 形管中来培养学生的设液面出现高度差，比计实验的能力，再这叫什么方法？由于路途遥远，我没有带易碎的 U较高度差反映电热次 理 解 转 换的多少。转换法。学生立即明白，法。利用现代技形管，但我带了一些电学元件和测温可以直接测量电阻术手段，提高教学枪，要探究 Q 与 R 关系，我们该怎么的温度。做？教师展示测温仪，并使用测温仪测学生的额头温度。初温可能不同，怎么办？效率，减轻学习负担，让课堂氛围更加活跃。及时对学生的观点给予高度学生思考 后回评价，提高学生的同学们的

8、思路非常好，老师很赞赏答：比较升到的温学习自信心。你们。下面我们一起按照我们的思路进度学生参与课堂，让更多的学行实验，请两位同学帮我完成实验。参与实验，得到实验生参与课堂。这是老师已经连接好的电路，教师数据。与学生一起演示实验，读数并由学生填写实验数据：培养学生设4 4/1010计实验、分析实验、总结实验、描学生观察 实验述实验结论的能数据得出结论：在电力。流和通电时间相同会根据实验时，电阻越大，电流数据得出结论，利板书：在板书：在 I,tI,t 一定时，一定时，R R 越大，越大，Q Q越大。越大。我们已经探究出电热与 R 关系，接下来该探究 Q 与 I 关系。板书：板书：（2 2）如何探究

9、如何探究 Q Q 与与 I I 关系关系?又该如何设计实验电路？刚才的电路还能用么？教师带领学生重新设计实验电路图。通过电阻产生的热用控制变量的方量越多。学生可以 立即法准确的描述出结论。培养学生的回答，刚才的电路不逻辑思维能力可以，不能，应该使用控制变量法。应控制R,t 相同，I 不同，要重新设计电路。学生归纳 实验培养学生对实验综合分析能力。为了避免刚才电阻发热对实验的影响，我们换成新的电阻，学生与教师结论，教师板书。一起演示实验，学生记录实验数据。结论：在电阻和电通电时间相同时，5 5/1010板书：在板书：在 R,tR,t 一定时，一定时，I I 越大，越大，Q Q流越大，电流通过电越

10、大。越大。阻 产 生 的 热 量 越根据以上的实验数据，电热与通电多。时间的关系还需要探究么？板书：在板书：在 I I，R R 一定时，一定时，t t 越长，越长，Q Q 越大。越大。分析论证结论 1:当_和_相同时，_越大，电热越多。结论 2:当_和_相同时，_越大，电热越多。不需要！可以由培养语言表以上实验数据得出达能力。结论！学生由以 上实验数据得出最终结引导学生 学会让学生通过结论 3:当_和_相同时，论。_越长，电热越多。评估交流请同学们结合实验过程，对本实验做出评价。改进后的方案易于操作，可以快速、方便的学生结合 刚才的实验过程，发表自得到电热与 I、R、t 的关系，但是己的见解。

11、实验中仍然存在许多需要改进的地方，例如本方案可以定性得到电热与 I、R、t 的关系，但不能得到定量关系。对实验进行评价，并已有数据总结结将自己的心得与其论，培养语言组织他同学分享。能力。培养学生的三、焦耳定律英国物理学家焦耳，用近 40 年的了解焦耳 在电人文精神、学习科学家的实事求是的精神。培养学生阅时间做了 400 多次实验，研究了热和功热上的成就的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。学生了解 焦耳6 6/1010内容：电流通过导体产生的热量跟定律的内容，记住公读能力和归纳总电流的二次方成正比，跟导体的电阻成式 Q=I2Rt。正

12、比，跟通电时间成正比。公式：Q=I2Rt单位：焦耳（J）板书：板书：3.3.焦耳定律：焦耳定律：Q=IQ=I2 2RtRt四、电功与电热关系焦耳为我们人类的进步做出了巨学生思考 纯电加强知识间结能力。大的贡献，焦耳的刻苦专研精神值得我阻电路和非纯电阻的联系，培养学生们学习，其实通过前面已经学过的知电路的区别，从理论系统学习的能力，识，也可以得到焦耳定律，如果电流做上理解电功与电热和 逻 辑 思 维 能的功全部转换成热，则Q=W W=UIt U=IRQ=W=I2Rt电暖器，电饭锅，电炉子等用电器的关系。1纯电阻电路中 W=Q2非纯电阻电力。培养利用物理知识解决实际问题能力。可以将消耗的电能全部转

13、换成热，这样路中 WQ的电路我们称为纯电阻电路，Q=W。如果电流做的功转换成热能还有其他形式的能量，则WQ W=UIt Q=I2Rt这样的电路我们称为非纯电阻电路，如：电风扇，电动机等，QW。板书：板书：4.4.电功与电热关系电功与电热关系纯电阻纯电阻:W=Q=UIt=I:W=Q=UIt=I2 2RtRt非非纯纯电电阻阻:WQ W=UIt Q=I:WQ W=UIt Q=I2 2RtRt五、电热的利用和防止（优教提示：优教提示：请打开素材“演示视频：电热的利用和防范”）7 7/1010电热在生活中有许多应用，谁能联学生列举 生活利用分类的方法来，培养学生利用辩证的态度看待问题的能力系生活说出哪些

14、用电器利用电热为我中常见电热的实例们服务？板书：板书：5.5.电热的利用和防止电热的利用和防止1电热的利用利用电热的有：电熨斗、取暖器、电饭锅等。电热带给我们便利的同时，也会给我们带来不利，电热会引起用电器元件的老化，缩短使用寿命，甚至会引起火灾，危及生命，生活中我们采取了哪些措施，来防止电热的危害？2电热的防止防止电热的有：电视机散热孔、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳等课堂小结梳理知识内容，归纳总结，让通过今天对焦耳定律的学习，我们学生回忆本节课的学生系统的理解知道电流具有热效应，一起探究了电热内容，形成知识体所学知识，同时渗的影响因素，对纯电阻和非纯电阻电路系。做了比较，对电热的知

15、识有了全新的认识，希望同学们在今后的学习生活中，养成良好的安全用电习惯，不使用用电器时，随手关闭电源，既可以消除安全隐患，又可以节约电能。课堂练习 试一试（优教提示：优教提示：打开优教配套习题“名师训练-焦耳定律，使用互动答题卡，更快透安全用电知识，培养学生良好的用电习惯。学生根据 焦耳定律讨论。培养学生合作学习的能力、团利用焦耳 定律队精神和交往能8 8/1010更便捷的掌握学生的情况）进行简单计算，并在力。小组间交流计算结果。培养学生利用公式解决实际问题的能力，进一步熟悉公式。板书设计板书设计18.4 焦耳定律1.电流流过导体，电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。2.探究电热跟什么因素有

16、关？I,R,t（1）.探究 Q 与 R 关系？（2）.探究 Q 与 I 关系？在 I,t 一定时，R 越大，Q 越大。在 R,t 一定时，I 越大，Q 越大。在 I,R 一定时，t 越长，Q 越大。3.焦耳定律：Q=I2Rt4.电能与电热关系 纯电阻:W=Q=UIt=I2Rt非纯电阻:WQ W=UIt Q=I2Rt5.电热的利用和防止课后作业课后作业1课后“动手动脑学物理”第 1、2、3 题2调查生活中还有哪些是利用电热，哪些是防止电热的措施。教学反思教学反思如果按照课本中的教学流程，比较符合学生的认知规律，学生在不自觉中也能轻松融入课堂活动中，各环节过渡较流畅，实施的也较顺利，但进行实验的环

17、节会费时费力。如果是教师演示，不免缺少了些动态的生成部分，使得课堂中迸发出的惊喜不多，学生参与率及兴致将大打折扣；如果让学生合作完成，又不免会出现许多问题，教学内容完成仓促，甚至达不到教学目的。鉴于此，我对该实验进行了一些改进，利用已经学习过的测温枪，可以很好的完成实验教学。改进后的实验方法完全可以由教师的演示实验，变成学生的合作实验，可以充分调动学生学习的积极9 9/1010性和参与度，同时锻炼了学生的思维分析能力，培养了学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用的目的，尤其是在大力提倡科学探究的今天，利用身边的现代科学技术手段可以大大降低实验难度，并且取得很好的实验效果，提高教学效率和学习效率。1010/1010