《焦耳定律》名师教案

教学目标
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多少与电流、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的电热利用与防治。?
学法指导
归纳法、实验探究法、讲授法
教学重难点
多媒体课件、学生电源、火柴、电阻、电路演示板等。
教学过程设计
教师活动
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培养利用物理知识解决实际问题能力。
五、电热的利用和防止?
（优教提示：请打开素材“演示视频：电热的利用和防范”）
电热在生活中有许多应用，谁能联系生活说出哪些用电器利用电热为我们服务？?
板书：5.电热的利用和防止?
1．电热的利用
电热带给我们便利的同时，也会给我们带来不利，电热会引起用电器元件的老化，缩短使用寿命，甚至会引起火灾，危及生命，生活中我们采取了哪些措施，来防止电热的危害？?
板书：3.焦耳定律：Q?=?I2Rt
了解焦耳在电热上的成就?
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学生了解焦耳定律的内容，记住公式Q=I2Rt。?
培养学生的人文精神、学习科学家的实事求是的精神。?
培养学生阅读能力和归纳总结能力。
四、电功与电热关系?
焦耳为我们人类的进步做出了巨大的贡献，焦耳的刻苦专研精神值得我们学习，其实通过前面已经学过的知识，也可以得到焦耳定律，如果电流做的功全部转换成热，则???
分析论证?
结论1:当_____和_____相同时，___越大，电热越多。?
结论2:当_____和_____相同时，___越大，电热越多。?
结论3:当_____和_____相同时，___越长，电热越多。??
评估交流?
请同学们结合实验过程，对本实验做出评价。?改进后的方案易于操作，可以快速、方便的
得到电热与I、R、t的关系，但是实验中仍然存在许多需要改进的地方，例如本方案可以定性得到电热与I、R、t的关系，但不能得到定量关系。
培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。?
培养学生利用公式解决实际问题的能力，进一步熟悉公式。
板书设计
18.4焦耳定律?
1.电流流过导体，电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。?
2.探究电热跟什么因素有关？???????????I,R,t?
（1）.探究Q与R关系？???????（2）.探究Q与I关系？
一支点燃，一直未点燃说明，产热的多少是不同的！?
产热的多少跟什么因素有关？
创设情景，激发学生的兴趣和求知欲。?
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通过一系列的追问，提高学生的学习兴趣和课堂参与度，同时让学生尽快融入课堂教学。?
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通过小实验观察到的现象，让学生自主提出探究问题。
新课教学?
一、电流的热效应?
电流通过导体时,电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。?
同学们的思路非常好，老师很赞赏你们。??
下面我们一起按照我们的思路进行实验，请两位同学帮我完成实验。?
这是老师已经连接好的电路，教师与学生一起演示实验，读数并由学生填写实验数据：
板书：在I,t一定时，?R越大，Q越大。
我们已经探究出电热与R关系，接下来该探究Q与I关系。?
板书：（2）如何探究Q与I关系??
梳理知识内容，学生回忆本节课的内容，形成知识体系。
归纳总结，让学生系统的理解所学知识，同时渗透安全用电知识，培养学生良好的用电习惯。
课堂练习?试一试??
（优教提示：打开优教配套习题“名师训练-《焦耳定律》，使用互动答题卡，更快更便捷的掌握学生的情况）
学生根据焦耳定律讨论。?
利用焦耳定律进行简单计算，并在小组间交流计算结果。
2．调查生活中还有哪些是利用电热，哪些是防止电热的措施。
教学反思
如果按照课本中的教学流程，比较符合学生的认知规律，学生在不自觉中也能轻松融入课堂活动中，各环节过渡较流畅，实施的也较顺利，但进行实验的环节会费时费力。如果是教师演示，不免缺少了些动态的生成部分，使得课堂中迸发出的惊喜不多，学生参与率及兴致将大打折扣；如果让学生合作完成，又不免会出现许多问题，教学内容完成仓促，甚至达不到教学目的。??
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学生归纳实验结论，教师板书。?
结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多。???
不需要！可以由以上实验数据得出结论！?
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学生由以上实验数据得出最终结论。??
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学生结合刚才的实验过程，发表自己的见解。
引导学生学会对实验进行评价，并将自己的心得与其他同学分享。
培养提出问题的能力。?
板书：4.?电功与电热关系?
纯电阻:W=Q=?UIt?=I2Rt?
非纯电阻:W>Q???W=UIt???Q=I2Rt?
学生思考纯电阻电路和非纯电阻电路的区别，从理论上理解电功与电热的关系。?
1．纯电阻电路中W=Q?
2．非纯电阻电路中W>Q?
加强知识间的联系，培养学生系统学习的能力，和逻辑思维能力。?
又该如何设计实验电路？刚才的电路还能用么？?
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教师带领学生重新设计实验电路图。
为了避免刚才电阻发热对实验的影响，我们换成新的电阻，学生与教师一起演示实验，学生记录实验数据。
板书：在R,t一定时，?I越大，Q越大。?
根据以上的实验数据，电热与通电时间的关系还需要探究么？?
板书：在I，?R一定时，?t越长，Q越大。?
1.提出问题?
电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关?
2.猜想与假设?
刚才我们提出了探究问题，请同学们分组讨论，大胆猜想与假设电热可能跟什么因素有关？?
提示：电压是形成电流的原因，对于同一段导体，电压越大，电流越大。?
?（优教提示：请打开素材“演示视频：焦耳定律（二）”）
3.设计实验?
电热可能跟这些因素有关，如何设计实验探究Q与R关系？?
学情分析
心理方面，九年级学生思维活跃，求知欲强，对物理实验较感兴趣，但遇到问题仍然不知从何下手，缺乏理性思维能力和实验设计能力，分析能力也有待提高，尤其面临中考升学压力很大，身心疲惫。??
知识能力方面，通过前面章节的学习，学生已学习了欧姆定律，电能、电功率等相关知识，同时也具备了一定的实验操作能力，可以进行科学探究，这些都为本节课的学习提供了基础。
Q=W???????W=UIt???????U=IR??????
Q=W=I2Rt?
电暖器，电饭锅，电炉子等用电器可以将消耗的电能全部转换成热，这样的电路我们称为纯电阻电路，Q=W。?
如果电流做的功转换成热能还有其他形式的能量，则?
W＞Q?????W=UIt?????Q=I2Rt?
这样的电路我们称为非纯电阻电路，如：电风扇，电动机等，Q≠W。?
板书：18.4焦耳定律?
1.电流流过导体，电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。?
2.探究电热跟什么因素有关？
理论上理解电流的热效应。?
?
记录学习笔记。??
提出探究问题
培养学生总结能力（得出电流的热效应）。?
让学生更深入的理解物理概念?
由生活现象培养学生发现问题、提出问题的能力。
二、探究电热与什么因素有关?
在I,t一定时，?R越大，Q越大。???
在R,t一定时，?I越大，Q越大。?
在I,R一定时，?t越长，Q越大ห้องสมุดไป่ตู้?
3.焦耳定律：Q?=?I2Rt?
4.?电能与电热关系?纯电阻:W=Q=?UIt?=I2Rt?
非纯电阻:W>Q???W=UIt???Q=I2Rt?
5.电热的利用和防止
课后作业
1．课后“动手动脑学物理”第1、2、3题?
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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。????
培养学生利用控制变量法设计实验的能力。????
一系列的追问，让学生真正参与到实验的设计过程中。??
引导学生自主设计实验。
通过分析实验装置的合理性来培养学生的设计实验的能力，再次理解转换法。???????
利用现代技术手段，提高教学效率，减轻学习负担，让课堂氛围更加活跃。??
2．电热的防止
学生列举生活中常见电热的实例利用电热的有：电熨斗、取暖器、电饭锅等。?
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防止电热的有：电视机散热孔、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳等
利用分类的方法来，培养学生利用辩证的态度看待问题的能力
课堂小结?
通过今天对焦耳定律的学习，我们知道电流具有热效应，一起探究了电热的影响因素，对纯电阻和非纯电阻电路做了比较，对电热的知识有了全新的认识，希望同学们在今后的学习生活中，养成良好的安全用电习惯，不使用用电器时，随手关闭电源，既可以消除安全隐患，又可以节约电能。
三、焦耳定律?
英国物理学家焦耳，用近40年的时间做了400多次实验，研究了热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。?
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，跟通电时间成正比。?
公式：Q?=?I2Rt??
单位：焦耳（J）?
及时对学生的观点给予高度评价，提高学生的学习自信心。?
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让更多的学生参与课堂。?
培养学生设计实验、分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。?
会根据实验数据得出结论，利用控制变量的方法准确的描述出结论。
培养学生的逻辑思维能力?
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培养学生对实验综合分析能力。?
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培养语言表达能力。
让学生通过已有数据总结结论，培养语言组织能力。?
第十八章???电功率
18.4?焦耳定律教学设计
单位
青海省西宁市虎台中学
姓名
李振起
课时
1课时?
核心素养
通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力；?体会物理科学探究的过程和方法，培养合作意识和创新能力。
教材分析
焦耳定律是电学两大定律之一，在整个初、高中物理学习中都有着很重要的承上启下作用，它是能量守恒定律在电热转换中的具体体现，是对电能、电功率的应用总结和进一步延伸，也为后面章节认识安全用电打下了理论基础，学习本节内容既满足了学生的学习需要，也符合学生的认知规律。电热很贴近生活，与生活息息相关，学好本节课的内容可以解决生活中遇到的许多实际问题，这也充分体现了物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的学科教育理念。
学生活动
设计目的
登陆优教平台，发送预习任务
完成本节课的预习任务，反馈预习情况
了解本节课内容，发现薄弱点，针对性听课
创设情境，引入新课?
我们在电学方面已经学习了电压、电流、电阻、电功、电功率等相关物理知识，今天我们展开更深入的学习，我们先来一起做一个实验，请同学们仔细观察实验。
（活动1）实验?
你看到了什么现象？????
?转换法。???
学生立即明白，可以直接测量电阻的温度。
学生思考后回答：比较升到的温度??
学生参与课堂，参与实验，得到实验数据。?????
?
学生观察实验数据得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。
学生可以立即回答，刚才的电路不可以，不能，应该使用控制变量法。?
应控制R,t相同，I不同，要重新设计电路。?
学生思考。自主产生问题。?
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学生结合所学知识与实验情境，交流猜想:电流、电压、电阻、通电时间等。?
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学生讨论，思考交流实验的设计电路。?
串联电流相同，通电时间也相同，电阻不同。?
控制变量法。??
学生分组讨论交流实验中比较电热的方案。
学生回答：电阻发热后，空气受热膨胀，两个U形管中液面出现高度差，比较高度差反映电热的多少。?
鉴于此，我对该实验进行了一些改进，利用已经学习过的测温枪，可以很好的完成实验教学。改进后的实验方法完全可以由教师的演示实验，变成学生的合作实验，可以充分调动学生学习的积极性和参与度，同时锻炼了学生的思维分析能力，培养了学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用的目的，尤其是在大力提倡科学探究的今天，利用身边的现代科学技术手段可以大大降低实验难度，并且取得很好的实验效果，提高教学效率和学习效率。
火柴点燃说明了什么问题？???
一支点燃，一直未点燃，说明能说明什么？?????
我们能提出什么探究问题？??
这就是今天我们要学习的焦耳定律内容。
学生观察实验并观察实验现象。?
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实验具有一定的危险性，请同学们不要模仿。?
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1.火柴点燃?
2.一支点燃，一直未点燃??
电阻温度很高，很热，电流具有热效应。?
板书：（1）探究Q与R关系？??
请同学们分组设计并交流实验电路图。??
为什么要这样设计电路？
这是什么探究方法？
电热的多少怎么比较？
这叫什么方法？??
由于路途遥远，我没有带易碎的U形管，但我带了一些电学元件和测温枪，要探究Q与R关系，我们该怎么做？?
教师展示测温仪，并使用测温仪测学生的额头温度。
初温可能不同，怎么办？??????