初中物理人教九年級（2022年更新）第十八章 電功率焦耳定律教案

1、課題：焦耳定律 教 材： 人教版物理九年級上冊第十八章第四節(jié)一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行自主合作學(xué)習(xí)和探究活動，使課堂成為知識產(chǎn)生和構(gòu)建的場所。改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，突出新課改理念，提升學(xué)生在課堂上的主體地位。培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的自主探究、合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，使物理科學(xué)探究真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的學(xué)習(xí)方式，達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的。二、教學(xué)目標(biāo)1、 知識與技能目標(biāo)：（1）理解電流熱效應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化的物理觀念；（2）能通過實(shí)驗(yàn)和理論探究得出電熱與電流、電阻和通電時(shí)間之間的定量關(guān)系；（3）理解焦耳定律，并能夠?qū)苟蛇M(jìn)行簡單應(yīng)用。2、 過程與方法目標(biāo)：（1）體

2、會用來研究物理問題的控制變量法、轉(zhuǎn)換法和等效法等科學(xué)方法；（2）經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究和理論探究這兩種不同的問題探究方式并完成探究；（3）經(jīng)歷思考、質(zhì)疑、嘗試的數(shù)據(jù)處理過程，學(xué)會利用表格和圖像來分析和處理數(shù)據(jù)。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：（1）經(jīng)歷和體驗(yàn)探究過程，塑造尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)、探尋真理的科學(xué)態(tài)度；（2）了解焦耳定律在社會生活中的應(yīng)用，感受物理的價(jià)值和魅力；（3）通過了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)家堅(jiān)韌不拔的科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。三、重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)和理論探究得出電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的定量關(guān)系；教學(xué)難點(diǎn)： = 1 * GB3 組織并引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法和轉(zhuǎn)換

3、法構(gòu)建實(shí)驗(yàn)裝置； = 2 * GB3 引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析數(shù)據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論。四、教學(xué)用具教師演示器材：“電路起火”演示架、自制學(xué)生Q與I定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置（帶自制電阻盒、電子溫度計(jì)、數(shù)字倒計(jì)時(shí)裝置）、自制Q與R定量關(guān)系演示器（帶自制電阻盒、電子溫度計(jì)、數(shù)字倒計(jì)時(shí)裝置）（詳見附錄二）、可調(diào)穩(wěn)壓電源、教學(xué)投影設(shè)備及多媒體設(shè)備學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：自制學(xué)生Q與I定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置（帶自制電阻盒、電子溫度計(jì)、數(shù)字倒計(jì)時(shí)裝置）（詳見附錄一）五、教學(xué)方法 為了有效突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，體現(xiàn)教師主導(dǎo)、學(xué)生主體地位，確定以下教學(xué)方法：直觀演示法、講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、理論探究法、討論法。教學(xué)過程 為了完成教學(xué)

4、任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)了如下教學(xué)流程：通過模擬“電路起火”引入提出問題學(xué)生觀察電線燃燒情況學(xué)生思考其中的能量轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行探究學(xué)生利用控制變量法設(shè)計(jì)方案老師引導(dǎo)學(xué)生利用轉(zhuǎn)換法完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)生思考回答老師提問，啟發(fā)引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想和假設(shè)利用表格分析數(shù)據(jù)關(guān)系通過等效法總結(jié)論證得出定量關(guān)系小結(jié)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（Q與I）理論探究（Q與R、Q與t）趨勢分析：展示一組學(xué)生數(shù)據(jù)分析Q與I的定性關(guān)系得出結(jié)論分析與論證交流與討論總結(jié)得出焦耳定律應(yīng)用：電熱的利用和防止通過生活實(shí)例“查酒駕”引入提出問題學(xué)生現(xiàn)場活動體驗(yàn)吹氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選取適當(dāng)儀器老師帶領(lǐng)學(xué)生一起完成實(shí)驗(yàn)電路最后設(shè)計(jì)學(xué)生思考回答老

5、師提問，啟發(fā)引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想和假設(shè)定量分析：展示學(xué)生Q與I2關(guān)系圖像，得出定量關(guān)系學(xué)生分小組實(shí)驗(yàn)師生共同得出結(jié)論分析與論證交流與討論總結(jié)歐姆定律具體教學(xué)過程如下：實(shí)驗(yàn)探究推進(jìn)課堂模擬起火激趣入題理論探究別開生面升華理論焦耳定律歸納總結(jié)布置作業(yè) 教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖模擬起火激趣入題創(chuàng)設(shè)情境：利用較大電流通過電阻較大的電線引燃電線（去膠皮，用棉花包裹，既環(huán)保又能展示明顯的現(xiàn)象），同時(shí)觸發(fā)火警。激趣入題：由明顯火焰現(xiàn)象引出能量轉(zhuǎn)化過程，得出電流熱效應(yīng)的概念，同時(shí)在此過程中構(gòu)建能量轉(zhuǎn)化的物理觀念。學(xué)生觀察“電路起火”的過程，體會整個(gè)過程中的能量轉(zhuǎn)化過程。以電熱起火作為引入來引起

6、學(xué)生的好奇心和求知欲，活躍了學(xué)生思維，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)探究推進(jìn)課堂猜想與假設(shè)：利用模擬電路起火的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的生活實(shí)際猜想電流的大小與什么因素有關(guān)？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：通過提問，引導(dǎo)學(xué)生得出在研究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系時(shí)，可以選用控制變量法研究問題，得出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：控制R、t一定，研究Q與I的關(guān)系；控制I、t一定，研究Q與R的關(guān)系；控制I、R一定，研究Q與t的關(guān)系。猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱可能與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)。學(xué)生回答：控制變量法控制R、t一定，研究Q與I的關(guān)系；控制I、t一定，研究Q與R的關(guān)系；控制I、R一定，研究Q與t的關(guān)系。遵循科學(xué)猜想的原則，同時(shí)對學(xué)生的猜想予

7、以鼓勵(lì)和肯定。以提示、點(diǎn)撥為主，以一系列問題，逐步深入，啟發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)思考的方向,用控制變量法的思維探究問題。實(shí)驗(yàn)探究推進(jìn)課堂實(shí)驗(yàn)探究推進(jìn)課堂探究一：當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，研究電熱與電流的關(guān)系電路的構(gòu)建：選擇定值電阻作為研究對象，改變電流引起電熱的變化。裝置的構(gòu)建：利用轉(zhuǎn)換法和師生問答的方式完成對學(xué)生實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)建過程。設(shè)問一：如何測量電熱的大?。磕芊窭闷渌奈锢砹縼矸从畴姛岬拇笮?？插入物理學(xué)史，回顧焦耳的實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生對轉(zhuǎn)換法產(chǎn)生更深的認(rèn)識。設(shè)問二：電阻絲產(chǎn)生的電熱能夠全部留在水中嗎？ 添加保溫裝置，有Q=Q吸=cmT，從而得出電熱Q正比于T的結(jié)論。成功地將測量熱量轉(zhuǎn)化為測量升高的

8、溫度。設(shè)問三：測溫度還需要什么器材？（電子溫度計(jì)）構(gòu)建實(shí)驗(yàn)探究裝置如下：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)：學(xué)生利用桌上的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)觀察學(xué)生的疑難地方，及時(shí)給予解答和關(guān)懷，讓每一個(gè)有需要的孩子都能感受到問題被解決和成功完成實(shí)驗(yàn)的喜悅。數(shù)據(jù)分析和處理：定性分析：選取一組同學(xué)的數(shù)據(jù)讓學(xué)生填到電子表格中，引導(dǎo)學(xué)生觀察并分析T與I的定性關(guān)系；定量分析：接下來利用電子表格展示T與I的圖像，引導(dǎo)學(xué)生觀察得出T與I不成正比，進(jìn)一步通過數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生分析得出T與I2可能成正比的結(jié)論；再利用圖像的方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行描點(diǎn)作圖，展示學(xué)生繪制的T 與電流I的關(guān)系圖像，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)展示的圖像得出結(jié)論：當(dāng)R和t一定

9、時(shí)，Q與 I2成正比。誤差分析：設(shè)問：同學(xué)們所做的圖像并不標(biāo)準(zhǔn)過原點(diǎn)，這是為什么呢？（有熱量損失）學(xué)生認(rèn)真思考：答1：關(guān)鍵詞“溫度”體會利用轉(zhuǎn)換法測量電熱的過程，感受自己的思維與物理學(xué)家的共通之處。答2：不能，會有熱量散失；體會利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法構(gòu)建裝置的過程。答3：溫度計(jì)分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)。通過分析比較表格中數(shù)據(jù)，初步得出T與I的定性關(guān)系，再進(jìn)一步觀察數(shù)據(jù)猜想T與I2可能成正比。將自己測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上進(jìn)行描點(diǎn)作圖，觀察圖像規(guī)律并得出結(jié)論。答：存在實(shí)驗(yàn)誤差，有熱量散失。通過一問一答，師生在互動中活躍了課堂氣氛，學(xué)生也在思考和回答問題中，完成利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法構(gòu)

10、建裝置的過程。知道如何探究，獲得學(xué)習(xí)的滿足感。分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自參與探究活動，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位；既培養(yǎng)了學(xué)生的自主探究能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，又提高了課堂效率。培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)據(jù)表格中分析數(shù)據(jù)的能力，從定性到定量的認(rèn)識過程，從T與I到T與I2關(guān)系的認(rèn)識過程，熟悉利用圖像的方法來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。增強(qiáng)學(xué)生誤差分析的意識，體會到任何實(shí)驗(yàn)都是存在誤差的，養(yǎng)成積極思考、分析誤差來源的習(xí)慣。理論探究別開生面探究二：當(dāng)電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電熱與電阻的關(guān)系理論探究：當(dāng)I、t一定時(shí)，研究Q與R的關(guān)系設(shè)問：當(dāng)電流和通電時(shí)間不變時(shí)，只是將電阻從1變?yōu)榱?，電熱變成了多少？為什么？通過控制變量法和等效法得出

11、結(jié)論：當(dāng)I、t一定時(shí)， Q與R成正比。理論探究：當(dāng)I、R一定時(shí)，研究Q與t的關(guān)系通過控制變量法和等效法得出結(jié)論：當(dāng)I、R一定時(shí)， Q與t成正比。答：2Q；可以將2電阻看成2個(gè)1電阻串聯(lián)的形式。理解等效法的運(yùn)用，并嘗試總結(jié)得出Q與R的關(guān)系。理解等效法的運(yùn)用，并嘗試總結(jié)得出Q與t的關(guān)系。利用多樣化的探究方式來探究問題，開闊了學(xué)生的研究，拓展了學(xué)生的思維，增強(qiáng)了學(xué)生的邏輯思維能力。升華理論焦耳定律回顧英國物理學(xué)家焦耳得出焦耳定律的過程，讓學(xué)生體會焦耳堅(jiān)忍不拔的科學(xué)探究精神。并請學(xué)生閱讀課本焦耳定律的內(nèi)容，仔細(xì)體會焦耳定律的內(nèi)容和表達(dá)式。講解焦耳定律的內(nèi)容和表達(dá)式，幫助學(xué)生進(jìn)行理解電熱Q與電功W的關(guān)系

12、。對焦耳定律進(jìn)行簡單的利用，講解電熱的利用和防止，在電熱的防止中著重讓學(xué)生體會安全用電防止電熱起火的重要性。了解焦耳發(fā)現(xiàn)焦耳定律的大致過程；理解焦耳定律的內(nèi)容，理解公式所蘊(yùn)含的物理意義。了解電熱在生活中的有利之處和有害之處，體會安全用電的重要性。通過了解科學(xué)家發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)家堅(jiān)韌不拔，探求真理的偉大精神和科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的積極性和勇于為科學(xué)獻(xiàn)身的熱情。使學(xué)生理論聯(lián)系生活實(shí)際，學(xué)以致用，感受物理的魅力與價(jià)值；同時(shí)加強(qiáng)了用電安全教育，提高了學(xué)生對的安全意識。歸納總結(jié)布置作業(yè)設(shè)計(jì)本節(jié)課的思維導(dǎo)圖，帶領(lǐng)學(xué)生對本節(jié)課的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理方法及科學(xué)家實(shí)事求是、堅(jiān)持不懈的科學(xué)探究精神進(jìn)行回顧和總結(jié)。布置家庭作業(yè)：1、了解生活中電熱的利用與防止的例子2、完成課后練習(xí)在老師的引導(dǎo)下對本節(jié)課知識進(jìn)行回顧和總結(jié)； 學(xué)生課后完成作業(yè)。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)板書設(shè)計(jì)來對課堂知識進(jìn)行歸納梳理，構(gòu)建焦耳定律的知識網(wǎng)絡(luò)，并布置家庭作業(yè)附錄一：自制Q與I定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)器簡介裝置實(shí)物圖計(jì)時(shí)器+實(shí)驗(yàn)電路可調(diào)穩(wěn)壓電源654321裝置使用說明：當(dāng)開關(guān)向上撥到5、6引腳處，實(shí)驗(yàn)電路通電，計(jì)時(shí)器自動開始倒計(jì)時(shí)，30s倒計(jì)時(shí)結(jié)束后，電路自動斷開整個(gè)電路處于斷開狀