焦耳定律教学设计.doc

《焦耳定律》教学设计
课 题
人教版九年级物理第十八章第四节《焦耳定律》
作者及单位
泄滩中学
教 材
分 析
《焦耳定律》是初中物理学习的重要定律之，是能量守恒定律在电能和内能之间转化的具体体现，让学生在学习电功和电功率之后学习焦耳定律符合学生认知事物的规律。本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三个部分组成。本节课是从能量角度把电学和热学联系起来的一节规律课。本章内容重视与日常生活和技术应用的联系，重视用物理实验方法进行科学探究活动，重视对学生能力的培养，对激发学生学习物理知识的兴趣起着至关重要的作用。
学 情
分 析
与 设
计 意
图
九年级学生目前正处在各科新知学习的关键时期，进过一年多对物理的学习，已经初步具有了一定的物理学习方法，初步具有了一定的科学探究能力，了解和认识了一定的研究物理问题的方法。焦耳定律本身又是一个定量的、严谨的、逻辑性非常强的物理规律。而初中学生的知识基础及思维水平都不允许对学习内容要求过于严密，所以在教学中我侧重于引导学生定性学习焦耳定律。而对焦耳定律的定量关系，是在学生通过实验得到感性认识的基础上，讲授给学生的。这样处理思维的跨跃不大，学生更容易接受。因此本节课的重点和难点在于引导学生定性探究电热与电流、电阻和时间的关系，以及焦耳定律的理解及应用。
学 习
目 标
1、能通过生活实例，认识电流的热效应；
2、能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算；
3、通过学习电热的利用与防治，学会辩证地看待问题。
教 学
重难点
重点：通过研究电热与电流、电阻和时间的关系，理解焦耳定律及其应用；
难点：通过研究电热与电流、电阻和时间的关系，理解焦耳定律及其应用。
教 法
运 用
1、本节课运用启发式教学和科学探究式教学相结合的教学方法，引导学生经历科学探究的过程，定性认识电热与电阻、电流和时间的关系，继而进行定量分析，理解定律，学会应用。帮助学生理解基本概念，构建知识网络，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
2、运用多媒体教学手段，充分利用小组学习，发挥合作学习的优势，营造和谐的讨论、交流环境，联系生活生产实际，体现从生活走向物理的教学理念。
教 学 内 容 与 过 程
教 学
环 节
教师活动
学生活动
设计意图及目标
引 入
出示图片—生活中的各种电热器。
观察、举例。
体会物理知识在生活中的应用。
归 纳
整 理
1、分析电热器能量的转化，介绍什么是电流的热效应。
认识电热器能量的转化，知道什么是电流的热效应。
简明扼要，直接过渡到本节课主题。
情 景
引 入
出示图片，引入电炉在使用时导线与电炉丝发热情况的不同。
观察、思考与小组讨论。
由情景和问题，引发思考，进入探究活动。

和

作

探

究
2、探究电流产生的热量与什么因素有关
A、 提出问题
B、 猜想—电流通过导体产生的热量可能与电阻、电流和时间有关。
C、 设计实验（先由学生提供实验方案，教师修订完善）
实验方案
加热固体将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡 士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较.
加热液体在烧瓶AＢ中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温度．烧瓶Ａ中是铜丝，电阻较小，烧瓶Ｂ中是镍铬合金丝，电阻较大．两瓶中金属丝串联起来接到电源上．通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化．
.加热气体把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管,通观察管中水柱位置的变化来比较.
D、 选择合适的方案、演示实验、引导学生观察实验现象。
E、 共同归纳总结，得出结论
在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同，电流越大，产生热越多。（板书）
在分析现象之后，小组讨论，提出合理的猜想、设计实验方案。

在观察实验现象的基础上，尝试归纳得出结论。
A、引导学生根据情景或现象，提出合理的猜想，避免猜想的盲目和漫无目的。
培养学生合作学习的能力。

C、进一步体会控制变量法与转换法的应用。

D、定性研究热量与各个变量之间的关系，降低学生理解问题的难度。

E、教师有意将实验条件与相关变量用不同字体及颜色，让学生体验到物理实验结论的准确与严密性。
学 习

定 律
3、由实验结论自然过渡到焦耳定律
既然电流通过导体产生的热量与电阻、电流和时间都有关，而且在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同，电流越大，产生热越多。那么热量与电阻、电流和时间有着怎样的数量关系？
A、强调焦耳定律的内容、表达式以及各个量的意义及单位。
B、辨析电能（电功）与热的关系
——当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
——当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：电能转化为内能与机械能，此时W ＞Q
C、分析问题——电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
D、出示例题、引导学生尝试完成

A、学生先自学教材内容，了解焦耳定律。

B、加深对定律的理解与应用。

C、列举生活中通电后会发热的例子，看看电能都转化为哪些形式的能量。

A、培养学生适当自学能力。

由定性关系过渡到定量关系，符合认知事物的规律。

B、让学生明确定律的适用条件，而不能随便套用公式。

D、给学生适当的自学空间、尝试和获取成就感。
拓 展
延 伸
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?

小组合作讨论，共同解决。

培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。

学 习
电 热
的 利
用 与
防 止
4、电热的利用与防止由学生教师在出示图片和简单引导后，由学生列举生活中相关的实例。

列举实例，分析电热的利与弊。
有意培养学生联系生活实际学习物理的意识，体会物理与生活的联系。
整 合
练 习
1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。电热器是利用电流的_______制成的加热设备。
2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持_____、_____一定，用___________改变电阻丝的电流。
3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是___W通电1min时产生的热量是_______J。

独立尝试或合作解决

培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
教 学
小 结
教师引导学生进行知识小结。
学生谈本节课的学习收获，难度与体会。
帮助和引导学生巩固知识，加深印象。

课 堂
教 学
板 书
一、电流的热效应
二、探究电流通过导体产生的热与电阻的关系
研究方法—控制变量法 转换法
得出结论—
三、焦耳定律 内容 、 表达式 电热与电能
四、电热的利用与防止

教 学
反 思
本节课中我应用多媒体教学手段，充分利用小组学习，发挥合作学习的优势，在知识回顾与整合中，发挥学生的主体地位，在教师的指导下构建知识网络，形成知识体系，注重重点知识的归纳、应用、迁移与拓展。同时营造和谐的讨论、交流环境，在学习“电热的利用与防止”时，注重联系生活生产实际，体现“从生活走向物理，从物理走向生活”的教学理念。