焦耳定律教學設計 (2)

1、 焦耳定律（九年級 物理 人教版）一、指導思想與理論依據本節(jié)課課本安排的是演示實驗，根據新課程標準中的課程基本理念義務教育階段的物理課程應貼近學生生活，符合學生認知特點，激發(fā)并保持學生的學習興趣，通過探索物理現象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，并將其應用于生產生活實際，培養(yǎng)學生終身的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向，讓學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。改革以書本為主、實驗為輔的教學模式，提倡多樣化的教學方式。由于這節(jié)課的實驗器材要求較高，因此，我將焦耳定律這節(jié)課設計為有學生參與的演示實驗課。二、教學背景

2、分析學生分析：學生在初二已經學習了一年的物理課程，對利用控制變量的方法研究物理問題有了一定的基礎。這為學生進一步研究電流通過導體產生的熱量跟哪些因素有關打下了堅實的基礎。實驗準備：（1）電熱水壺一個。（2）探究 焦耳定律的視頻資料。三、本課教學目標設計（一）知識與技能1、知道電流的熱效應.2、理解焦耳定律的內容、公式、單位及其應用。（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(yǎng)學生發(fā)現、研究、解決問題的能力。2、通過教學培養(yǎng)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(yǎng)（三）情感態(tài)度價值觀1、通過經歷科學探究的過程，使學

3、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(tài)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。）四、教學過程與教學資源設計（一）引入新課： 1、演示實驗：把電熱水壺接入電路中，閉合開關，讓其工作幾分鐘，提出問題：（1）電熱水壺在工作過程中，把什么能轉化為什么能？學生回答：電熱水壺在工作過程中，把電能轉化為內能。（2）在電熱水壺工作過程中，電線中通過的電流和電熱水壺中通過的電流是否相同？學生回答：相同。（3）電線中通過的電流

4、和電熱水壺中通過的電流既然相同，那為什么電熱水壺熱得發(fā)紅，而導線幾乎不發(fā)熱呢？2、進一步分析：提出問題：電流通過導體都要產生熱量，有些設備是利用了電流通過導體產生熱量，有些設備在工作時電流通過導體產生熱量是有害的，為了更好的讓電熱為人類服務，又要減少電熱對人類造成的危害，就要研究電流通過導體產生的熱量跟哪些因素有關？它們之間存在著什么樣的規(guī)律？今天我們就學習第十八章第四節(jié)的內容：焦耳定律。（二）進行新課：1、電流產生的熱量跟哪些因素有關（學生討論）（1）、理解裝置的結構1.此實驗中兩個電阻 聯在電源兩端，通過兩端電阻絲的 相同。2.兩個密閉容器中的電阻大小 。（相同/不同）3.U型管中液面高度

5、的變化反映 。（5）實驗設計 電路圖：通過學生討論研究設計出實驗電路如圖：讓一個學生把本組設計的電路圖畫在黑板上，并進一步說明如何進行實驗。 實驗記錄：由小組共同設計實驗記錄表格， 實驗探究：四位同學分工合作進行實驗探究，并記錄實驗數據。 歸納實驗結論：四位同學共同探討，歸納實驗結論，電流通過導體產生的熱量跟那些因素有關。（6）交流探究結果：請一位同學將本組的實驗數據寫在黑板上，并闡述本組得到的結論。2、焦耳定律：焦耳簡介：焦耳定律是英國物理學家焦耳經過無數次實驗探索總結出來的。我們不僅要學習他發(fā)現的定律，而且要學習他的刻苦鉆研的精神。（1）內容：電流通過導體時產生的熱量，跟電流的平方成正比，

6、跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。注意：“電流產生的熱量Q與電流的平方I2成正比”的含義是：當I1=2I2時，Q1=4Q2（2）公式：Q=I2Rt（3）單位：I安，R歐，t秒，Q焦。（4）說明：焦耳定律是從實驗中總結出來的規(guī)律，它適用于任何情況下的電熱的計算。 3、理論推導：焦耳定律是焦耳在大量實驗基礎上歸納總結得出來的規(guī)律，還需要理論上的支持，我們能不能通過理論來推導出焦耳定律的數學表達式呢？學生討論推導。 電功當滿足條件，電能 內能（電熱）時，有QW （全部轉化） W=UIt，且U=IR Q=W=UIt=I2Rt Q=I2Rt通過理論推導，同樣得出了焦耳定律的數學表達式，達到理論和實踐

7、的完美的統(tǒng)一。最后再讓學生總結得出當電流通過導體做功全部轉化為內能時熱量的計算方法：Q = W ；Q = UIt ；Q = Pt；Q = UQ電荷量 ；Q = I2Rt；Q =（ U2/R） t4、引導學生運用本節(jié)課研究的結論解決實際問題。（1）分析討論課文前面“？”中的兩個問題。問題1：燈泡接入電路中時，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么？問題2：假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災。這又是為什么？（2）利用焦耳定律解決實際問題：連接電路用的導線應選擇電阻率較大的導線還是選

8、擇電阻率較小的導線？為什么？制作電爐子用的發(fā)熱體應選擇電阻率較大的導線還是選擇電阻率較小的導線？為什么？制作電扇電動機線圈的導線應選擇電阻率較大的導線還是選擇電阻率較小的導線？為什么？（3）再通過例題討論可以用幾種不同的方法求解電流通過導體產生的熱量通過對實際問題的分析、討論，材料的選擇、及熱量的不同計算方法的運用，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。在教學中注重培養(yǎng)學生運用物理規(guī)律解決實際問題的能力，特別是讓學生通過討論，自己得出結論。這樣做，培養(yǎng)了學生的思維能力和分析問題的能力。（三）課堂小結：1、歸納研究物理問題的方法控制變量法2、歸納物理知識：焦耳定

9、律3、歸納電熱的計算方法。（四）作業(yè)：1、P102練習：1、2、3、4（五）附板書設計：4 焦耳定律 （一）研究電熱跟哪些因素有關 電流 I 1、電熱Q 電阻 R有關 通電時間 t 2、實驗研究： 研究方法：控制變量法 研究電熱Q跟電阻R的關系。 條件：電流I、通電時間t相同。 結論：電阻R越大，電熱Q越多。 研究電熱Q跟電流I的關系。 條件：電阻R、通電時間t相同。 結論：電流越大，電熱越多。 研究電熱Q跟通電時間t的關系。 條件：電流I、電阻R相同。 結論：通電時間越長，電熱越多。 （二）焦耳定律 1、內容：（略） 2、公式：Q=I2R.t 3、單位：I安，R歐，t秒，Q焦。 4、說明：焦耳定律是從實驗中總結出來的規(guī)律，它適用于任何情況下的電熱的計算。 電功 當滿足條件，電能 _內能（電熱）時，有QW （全部轉化） W=UIt，且U=IR Q=W=UIt=I2R.t五、學習效果評價設計1、學生能夠積極主動