焦耳定律教学设计

“国培计划（2018）”—初中物理送教下乡培训第三阶段教学设计（原稿）基本信息课例名称焦耳定律执教者课时1课时所属教材目录人教版第十八章第四节教材分析焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容，是本章的重点，是初中物理学习的重要任务之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成，研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中，做好实验及分析实验现象是关键。学情分析考虑到学生的理解程度和教学过程中实验时的不确定因素导致难于掌控时间和教学内容太多，我把本节内容教学设计为2课时，第1课时内容：电流的热效应和焦耳定律。本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。课标要求学习目标表述：行为主体+行为动词+行为条件+行为结果预达标率1.学生通过生活实例认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。2.教师演示实验使学生知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。3.自主学习联系生活知道电流热效应的利用与危害。75%合作目标坐庄法讨论归纳书上两次实验。教学重难点重点焦耳定律的理解与应用。难点焦耳定律的理解与应用。教学策略与设计说明情景——陶冶教学策略（创设情景然—自主活动—总结转化）通过与他人充分交流和合作，提高学生的合作精神和自主能力。教学过程教学环节（注明每个环节预设教师活动学生活动设计意图的时间）一、引入新课（2min）生活中的小故事：小东乘着妈妈外出时不做作业而偷偷看电视，妈妈回来前才关掉电视假装做作业。然而这些被聪明的妈妈发现了，你们知道妈妈是怎样知道小东在家偷看电视的吗？生活中，还有哪些用电器通电后，都伴有热现象产生？举例说明。讨论回答交流说出常见用电器工作有热产生的实例。创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。联系实际，引入新课。二、电流的热效应(5min)投影：电烤箱、电熨斗电饭锅、电炉丝、电烙铁、电热水器……这些用电器工作时有什么共同特点？归纳并板书：一、电流的热效应电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。思考：导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线几乎不热？说明什么？提出问题：电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？总结：这些用电器工作时都是把电能转化成内能。（得出电流的热效应的概念）培养学生总结问题的能力。由生活现象培养学生发现并提出问题的能力。三、演示实验(18min)【研究】电热大小的影响因素1.猜想：电流通过导体产生热量的多少与______有关。你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？2．设计实验展示实验装置：讨论：1.当大家猜想电热与多个因素有关，实验研究时应用什么方法去研究？2.实验时怎样来反映和比较电流产生的热量的多少？提出问题结合生活实际进行猜想:电流、电压、电阻、通电时间……学生讨论得出：1.控制变量法2.通过火柴被点燃的先后，观察产生热量的多少;培养学生合理猜想，并分析猜想的合理性。学会排除不合理猜想。（提示：火柴燃点相同。）演示实验（一）研究电热与电阻大小的关系演示实验电路接通，进行实验，观察那根火柴先被点燃。分析实验现象可以得到什么结论？根据实验现象，得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。（二）研究电热与电流大小的关系演示实验展示装置2：观察本实验装置，讨论：1．应控制哪几因素相同？2．右边电阻上为什么要再并联一个电阻？电路接通，进行实验，观察那根火柴先被点燃。分析实验现象，可以得到什么结论？对于某一个电阻，在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。这个结论可以通过刚才的实验中看出来，某一个电阻通电时间越长，液柱上升越高，说明放出热量越多。观察装置讨论得出：1．实验时要控制电路中的电流和通电时间相同，改变电阻。2．电阻串联，可以使流过两个电阻的电流和通电时间相同。观察实验装置讨论得出：1．实验时要控制电阻和通电时间相等，改变电流。2．使通过右边电阻丝中的电流与通过左边电阻丝的电流不等（左边电流大于右边电流）。观察记录现象根据实验现象得出结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，这个电阻产生的热量越多。总结以上两个实验：电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关，培养学生利用控制变量的方法来设计实验。培养学生利用转换法把不易观察的量转换为易观察的现象。培养学生分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。电流越大、电阻越大、通电时间越长，这个电阻产生热量越多。四、合作自主学习(10min)教师提出问题1.实验应用方法？2.探究的问题是什么？3.与上述两次演示实验有什么关系？学生自主阅读书上P99、P100两个实验，类比前面两个演示实验，运用坐庄法谈论并回答问题。五、归纳焦耳定律(5min)焦耳定律介绍科学家焦耳：英国科学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。【自学讨论】焦耳定律的有关内容电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正。（板书）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为Q=I²Rt。（板书）强调：电流对电热大小的影响更显著。了解焦耳在电热上的成就。了解焦耳定律的内容，记住公式和单位。课堂小结梳理本节课知识内容，形成知识体系。这节课你学到了什么知识？1.电流的热效应电流的热效应与哪些因素有关？2．焦耳定律：Q=I²Rt布置作业P102动手动脑学物理5、6题。板书设计第4节焦耳定律一、电流的热效应电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。电热大小的影响因素：电流I电阻R通电时间t二、焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正。公式：Q=I²Rt教学设计流程图达标检测题号12345达标率70%70%70%60%60%原因分析在教学过程中，对于实验演示环节设计不合理，比较繁琐，占用一些时间，语言描述不精确，问题要求不明确，让学生在探索环节出现困扰。焦耳定律电流的热效应电热与电阻大小的关系电热与电流大小的关系公式：Q=I²Rt第一次修改意见将两次演示实验浪费时间过多，改为一次实验，一次视频播放实验。第二次修改意见在讲课过程中对于形容用词的运用要准确，物理里的学术词语要把握精准。第三次修改意见注意板画的利用，将电路图直观的展现在学生的眼前，便于学生的理解。注意口头语，语言少重复。“国培计划（2018）”—初中物理送教下乡培训第三阶段教学设计（终稿）基本信息课例名称焦耳定律执教者李鑫课时1课时所属教材目录人教版第十八章第四节教材分析焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容，是本章的重点，是初中物理学习的重要任务之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成，研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中，做好实验及分析实验现象是关键。学情分析本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。课标要求通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。学习目标表述：行为主体+行为动词+行为条件+行为结果预达标率1.通过生活实例认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。2.观察演示实验知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。3.自主学习联系生活知道电流热效应的利用与危害。80%合作目标坐庄法讨论归纳书上两次实验。教学重难点重点焦耳定律的理解与应用。难点焦耳定律的理解与应用。教学策略与设计说明情景——陶冶教学策略（创设情景然—自主活动—总结转化）通过与他人充分交流和合作，提高学生的合作精神和自主能力。教学过程教学环节（注明每个环节预设教师活动学生活动设计意图的时间）一、引入新课（2min）生活中的小故事：小东乘着妈妈外出时不做作业而偷偷看电视，妈妈回来前才关掉电视假装做作业。然而这些被聪明的妈妈发现了，你们知道妈妈是怎样知道小东在家偷看电视的吗？生活中，还有哪些用电器通电后，都伴有热现象产生？举例说明。讨论回答交流说出常见用电器工作有热产生的实例。创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。联系实际，引入新课。二、电流的热效应(5min)投影：电烤箱、电熨斗电饭锅、电炉丝、电烙铁、电热水器……这些用电器工作时有什么共同特点？归纳并板书：一、电流的热效应电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。思考：导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线几乎不热？说明什么？提出问题：电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？总结：这些用电器工作时都是把电能转化成内能。（得出电流的热效应的概念）培养学生总结问题的能力。由生活现象培养学生发现并提出问题的能力。三、演示实验(18min)【研究】电热大小的影响因素1.猜想：电流通过导体产生热量的多少与______有关。你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？2．设计实验展示实验装置：讨论：1.当大家猜想电热与多个因素有关，实验研究时应用什么方法去研究？2.实验时怎样来反映和比较电流产生的热量的多少？（提示：左右两透明密闭容器中装有等提出问题结合生活实际进行猜想:电流、电压、电阻、通电时间……学生讨论得出：1.控制变量法2.通过火柴被点燃的先后，观察产生热量的多少;培养学生合理猜想，并分析猜想的合理性。学会排除不合理猜想。质量的空气）演示实验（一）研究电热与电阻大小的关系演示实验1．应控制哪几因素相同？2．两电阻为什么要串联？电路接通，进行实验，观察U形管中液柱的上升情况。分析实验现象可以得到什么结论？根据实验现象，得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。（二）研究电热与电流大小的关系演示实验展示装置2：观察本实验装置，讨论：1．应控制哪几因素相同？2．右边电阻上为什么要再并联一个电阻？电路接通，进行实验，观察U形管中液柱的上升情况。分析实验现象，可以得到什么结论？对于某一个电阻，在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。这个结论可以通过刚才的实验中看出来，某一个电阻通电时间越长，液柱上升越高，说明放出热量越多。（三）分析论证，得出结论对以上两个实验进行总结：电流通过导体观察装置讨论得出：1．实验时要控制电路中的电流和通电时间相同，改变电阻。2．电阻串联，可以使流过两个电阻的电流和通电时间相同。观察实验装置讨论得出：1．实验时要控制电阻和通电时间相等，改变电流。2．使通过右边电阻丝中的电流与通过左边电阻丝的电流不等（左边电流大于右边电流）。观察记录现象根据实验现象得出结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，这个电阻产生的热量越多。总结以上两个实验：电流通过电培养学生利用控制变量的方法来设计实验。培养学生利用转换法把不易观察的量转换为易观察的现象。培养学生分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。产生热量多少与电流、电阻和通电时间的关系。阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关，电流越大、电阻越大、通电时间越长，这个电阻产生热量越多。四、归纳焦耳定律(15min)焦耳定律介绍科学家焦耳：英国科学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。【自学讨论】焦耳定律的有关内容电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正。（板书）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为Q=I²Rt。（板书）强调：电流对电热大小的影响更显著。【电功与电热的关系】请比较电炉与电风扇的的工作特点（课件出示）电功与电热的联系与区别1．纯电阻电路中Q=W2．非纯电阻电路