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1、焦耳定律教学设计版本人教版物理年级九年级全一册课题18.4焦耳定律授课人黄丽教材及学情 分析本节课选自人教版初中物理全一册九年级第十八章第四节焦耳定律，焦 耳定律是能量守恒定律在电能和内能转换中的体现，它是电学知识体系中的 重要组成部分。通过学习焦耳定律，有助于解决实际生活中有关电热的问 题，把理论与实际联系起来去探索电学的问题。九年级的学生对科学探究的各个要素已经了解，已经具备了初步的探究 能力和小组合作学习的意识。学生对生活中的电热的应用很熟悉，但却没有 深入认识。本节课探究重点放在对电热的影响因素的探究环节上，注重渗透 物理实验探究方法、注重学生对抽象实验的亲身体验上。设计理念本设计从钢
2、丝球通电点燃火柴引出课题，再从生活中用电器工作时的能 量转化和发热现象，引出电流的热效应。接着通过钢丝球和铜线串联接在电 路中产生电热不同引出探究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关，然 后给出焦耳定律的完整内容，并用焦耳定律解释前面为什么通电钢丝球点燃 了火柴而和它相连的铜导线却不可以，体现学以致用的思想。最后，通过电 热的利用和防止的内容，培养学生一分为二、辩证地看待问题的思想。这样 安排，符合从感性到理性认识的规律，学生比较容易接受，能降低知识的理 解难度。另一方面，教材紧密联系实验，使学生通过实验研究掌握焦耳定律，并 将知识应用于生活中，从而培养学生的观察能力以及分析、解决问题的能
3、力。本课运用了大量的教师发问来引导课堂的推进，每一个重要环节的过度 都通过教师精心设计的问题来引导和启发。教学目标1 .能通过生活实例认识电流的热效应。2 .能在实验探窕的基础上得出电热与电流、电阻和通电时间的关系。3.理 解焦耳定律的内容、公式、单位，并会用焦耳定律进行简单计算及应 用。4.通过学习电热的利用和防止，学会辩证的看待问题。教学重难点重点：实验探究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系。 难点：焦耳定律的理解及应用。教学准备电池、导线、开关、火柴、钢丝球、电阻、焦耳定律演示仪、多媒体课件。教法、学法实验探究法、分组讨论法、演示实验法、问题驱动法、归纳法、讲授法教学课时1课时主要教学
4、过程教师活动学生活动设计意图创设课堂情导入新课学生观看教师的小实验景，激发学生【教师演示】:用钢丝球点火柴实验的兴趣和求知提出问题：火柴是怎样被点燃的呢？学生思考回答欲，从而引出课题新课教学一、电流的热效应由生活现象培【投影】电水壶、电饭煲、电烤箱养学生的观察同学们，生活中我们利用电水壶电饭煲电烤箱 来加热，那他们工作时的能量如何转化？学生回答：电能转化成内能能力，发现问题 的能力，以及把【再次投影】：电风扇、电视机学生回答：电能转化成机械物理知识联系提问：他们工作时的能量如何转化？以及在这能、光能于生活的能力。个过程中有热量产生吗？你是如何判断的？学生自己通过生活经验说【由此得出】：电流通过
5、导体时电能转化成内明有热量产生，比如电视机能，这种现象叫做电流的热效应。发热，电能转化成内能【释疑】课前的火柴就是被电流通过钢丝产生 的热量点燃的。二、实验探究电热与哪些因素有关培养学生根据【教师演示】将去掉绝缘层的导线和一段钢丝 球分别缠绕在火柴头上通电。学生提问：为什么钢丝球 被点燃了而和它相连的铜现象提出问题 的能力请学生就观察到的现象提出问题导线却没有？1.提出问题：电流通过导体产生热量（简称电 热）的多少与什么因素有关？过度：电流通过导体产生的 热量与什么因素有关？2.猜想请结合教师演示实验和生活经验进行合理猜 想。学生结合演示实验和生活培养学生合理猜经验猜想与电流、电阻和想的能力。
6、通电时间有关。3.设计并进行实验提问：探究电热与多个因素有关时，应用采用什么方法？探究活动一：电热与电阻的关系在这里提供2个阻值不同的电阻，请同学们在 实验报告上完成设计思想和设计电路图部分。（用投影展示学生完成情况）教师根据学生作品展示最终电路图：1=1I=IRi-sn SflO1引出问题：电热的多少该如何测量？用什么方法？再次提问：怎么转换？教师在此基础上给出教材的装置：学生答：控制变量学生完成任务单上的设计思想和设计电路图学生讲解自己的设计思想 以及他所设计的电路图学生答：转换法学生答：测温度变化。学生观看视频微课培养学生利用 控制变量的方 法来设计实验 和设计电路图 的能力。培养学生利
7、用 转换法把不易 观察的量转换 为容易观察的 现象。【视频播放】教师播放演示实验微课视频探究活动一：电热与电阻的关系进行实验，完成实验现象记录及得出实验结 论。培养学生实验动手的能力，学生根据设计的电路图连连接电路图的接实物图，进行小组合作能力，以及小探究。组合作的能力。教师用投影展示学生的实验成果学生汇报自己的实验现象培养学生分析教师把实验结论粘贴在黑板二：及得到的实验结论。实验现象，描（1）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越述实验结论的大，产生的热量越多。能力。探究活动二：电热与电流的关系在这里提供2个阻值相同的电阻，请同学们适学生完成任务单上探究活培养学生利用当添加电学器材并在实验报告
8、上完成设计思想动二的设计思想和设计电控制变量的方和设计电路图部分。（用投影展示学生完成情路图法来设计实验况）和设计电路图教师根据学生情况展示一种电路图：的能力。学生讲解自己的设计思想 以及他所设计的电路图J-5-11.*I1进行实验，完成实验现象记录及得出实验结论*2303S学生根据设计的电路图连 接实物图，进行小组合作培养学生实验动手的能力，探究连接电路图的 能力，以及小教师用投影展示学生的实验成果学生汇报自己的实验现象组合作的能教师把实验结论粘贴在黑板上：及得到的实验结论。力。（2）在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。4.分析论证，归纳总结学生回顾实验，根据U形培养学生
9、分析教师在学生完成实验后，引导学生得出电热与管液面高度差越来越大得实验现象，描通电时间的关系。出电热与通电时间的关述实验结论的教师把实验结论粘贴在黑板上：系：（3）在电流和电阻相能力。（3）在电流和电阻相同的情况下，通电的时间同的情况下，通电的时间越长，这个电阻产生的热量越多。越长，这个电阻产生的热量5.交流评估.由于实验装置气密性不好以及热损失的影响， 实验没有找到电热与电流、电阻以及通电时间 的具体关系。以此引出焦耳实验。三、焦耳定律詹姆斯普雷斯科特焦耳（James Prescott Joule. 18181889）英国 物理学家。用近40年的时间做了 400多次 实验，研究功和热的关系，
10、根据所测电流通过 电阻放出的热量，提出焦耳定律。焦耳的研究 为能量守恒定律的建立奠定了基础。教师简单介绍焦耳当初的实验装置，以此引出 焦耳定律。感受焦耳对科学探究的执 著精神，以及任何科学结论 的得出都要付出辛苦的努 力焦耳在当初那个条件远比 不上今天的环境下是如何 利用实验找到电热与电流、 电阻以及通电时间的具体 关系的。让学生了解科 学探究的艰辛， 以及对科学实 验的坚持，培养 学生对科学家 的崇高敬意。学h1 .内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二 次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的 时间成正比,这个规律叫做焦耳定律（Joule s law）2 .表达式：Q= 加3 .国际单位：
11、Q表示电热,单位 焦耳（J）：I表示电流，单位安培（A） ；R表示电阻，单位 欧姆（Q） :t表示通电时间，单位秒（S）；【课堂练一练】一段6。的钢丝球细丝接在6V的电源两端，求在5s内它一共产生多少热量？学习焦耳定律的内容，记住 公式和单位。学生计算=u 6VR= 612= IAQ = /2Rt= （IA）2X6。X 5S =307培养学生利用 焦耳定律进行 简单计算的能 力,以及应用 知识解决问题 的能力、合作 学习和交流学 习的能力。结命藤师定律恩携为什么钢丝点燃了火柴而 和它相连的铜导线却没有？四、电热的利用和防止教师再次投影课前展示的用电器引导学生提出 电热的利用和防止。学生交流讨论
12、：在电流和通 电时间一样的情况下，钢 丝球电阻比铜导线电阻 大，产生的热量多，所以 钢丝球点 燃了火柴而铜导 线没有。首尾呼应，使 学生学会知识 迁移，认识生 活中的应用。QP晶攵1让学生学会辩观察现实生活中的实例,讨论、学习、交流证的看待问题， 以及增强用电【视频播放】电热的危害小视频安全的意识。课聋小缢请根据本节课的表现以及学习目标为自己iT 学生为自己评分总结本节课的 收获1 .完成任务单上课后练习。2 .利用网络资源了解电热危害及防控。（选做）3. 拍一个与电热有关的小视频或小实验。（选做）18.4焦耳定律电流的热效应（电能内能）板书探究IT力猜想I电热Q2Rt八一 T CJ lt利用、防止本节课以一段钢丝点燃火柴为主线展开教学，从引入到学生提出问题研 究，再到后面利用焦耳定律解释现象，一连串巧妙的环节设计，层层递进， 让学生更加容易掌握本节课的教学内容。但在教学中也遇到一些问题，比如 学生在猜想电压对电热的影响时，教师的解释有没有更好的方式来引导学 生。其次教师在语言的表达上也可以再精练一些。本节课的问题还有很多， 在今后的教学中我会继续研究，不断的改进以及提升自己。
