教学设计《焦耳定律》

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《焦耳定律》教学设计

高垚骏（安徽省宣州区新田中心初中）

一、教学目标

（一）知识与技能

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大小与电流、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，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。

（二）过程与方法

体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。

（三）情感态度和价值观

会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。

二、教学重难点

电热是指电流做功把电能转化为内能，电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和,.

通电时间相同，设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点，电阻相同改变电流，可以利用并联分电流的思想，也可以两个电路来完成。

焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少，它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功，可以把电能转化为各种形式能，而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中，这两个量才相等。

重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。

难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。

三、教学策略

电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少，生活中的用电器工作时都伴有热的现象，用此引入电流的热效应，从电炉丝与连接的导线入手，提出问题，学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时，要利用到控制变量的方法。研究电热与电阻的关系要比研究电热与电流关系思维难度上略低一些，体现了从简入难的层次性。设计实验时结合了电路的特点，利用串联电路使两电阻的电流相等，利用分电压的方法使两电阻的电流不相等。

“以小组合作的形式促进学生自主学习模式”课题研究—教学设计

1 天津钢管公司中学备课教案

课题： 焦耳定律

授课时间 授课类型： 新授 年级 九年级 学科 物理

教

学

目

标

知识

目标 1、知道电流具有热效应

2、知道焦耳定律内容

3、知道电热的利用与防止

能力

目标 通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关

情感

态度 1、通过学习电热的利用和危害，学会辩证的看待问题；

2、通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识

教学重点 通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关

教学难点 通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关

教学流程 新课引入 进行新课 练习 小结

教学方法 实验法、演示法、讲授法、对比法 学法指导 实验学习法

课件教具 焦耳定律演示器

教学过程 教师活动 学生活动 设计意图

一、新课引入

二、进行新课

举例生活中用电器在工作中伴有发热现象（电熨斗、电磁炉、电饭锅等），引入电流具有热效应

引导学生思考：“电流的热效应与哪些因素有关”

根据学生猜想演示实验，提问实验方法？

说明演示实验的实验原理图：

探究电流和时间相同，电热与电阻的关系：

10251RR

联系生活实际，回想前面所学知识，加深对知识的理解，理解“电流具有热效应”

质疑、思考、提出猜想：

用电器的电阻

通入电路中的电流

通电时间

„„

思考回答：控制变量法

引入新课，激发学生学习兴趣

引导学生思考，提高学生的注意力

讲解演示实验的原理

“以小组合作的形式促进学生自主学习模式”课题研究—教学设计

2 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图

b、探究电阻和时间相同，电热与电流的关系：

R1=R2=R3=10

提问：产生热量得多少通过什么来体现出来？

进行实验演示，引导学生们观察现象、得出实验结论

5、引导:实验得出的结论只是定性的分析，那么具体这些物理量之间有没有定量的关系？给出“焦耳定律”

6、介绍焦耳的生平，让学生们感受到：任何一个科学规律的得出都要付出艰辛的劳动

1 《焦耳定律》教学设计

一、教学目标：

1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。

2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。

3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。

二、教学重点与难点

如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。

三、教法与学法

将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。

四、教具与学具

学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。

教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。

五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。

六、教学活动实录（部分）：

（一）导入新课

师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？

生：煮饭、照明、吹风。

师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？

（学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验1分钟，并请他们触摸电器和电扇的电动机部分）

（凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论） 2 生：它们工作时都会发热。

2.5、焦耳定律（1课时）

一、教学目标

（一）知识与技能

1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。

2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。

3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。

4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

（二）过程与方法

通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

（三）情感态度与价值观

通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。

三、重点与难点：

重点：区别并掌握电功和电热的计算。

难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

四、教学过程：

（一）复习上课时内容

要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用 。

提出问题，引入新课

1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）

2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

（二）新课讲解-----第五节、焦耳定律

1．电功和电功率

（1）．电功

定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。

实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。

【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。

在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为UAB，则电场力做功W=qUAB。