焦耳定律教学设计

焦耳定律教学设计公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

《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）

生：它们工作时都会发热。

师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师板书：电流热效应）

师：这种现象中能量是怎样转化的

生：电能转化为内能。（教师板书：电能转化为内能）

师：它们产生的热量有什么不同

生：（学生讨论后）它们产生的热量有多有少。

（在学生心里自然产生了“产生热量有多少”这个问题。）

【点评】根据学生的日常生活创设问题情景，提出问题，建立问题期待，能有效地激发学生学习的动机。

（二）科学探究焦耳定律：

师：既然电流通过用电器产生的热量不同，同学们会想到什么问题

（学生议论纷纷，举手发言，教师引导）

生：……电流通过导体产生的热量与什么因素有关（学生自己提出问题）

师：你们觉得与什么因素有关（引导学生去猜想）

（学生议论纷纷，举手发言，教师引导）

生：……可能与电压、电流、电阻、时间或其它等等因素有关。（学生猜想）师：同学们讨论很热烈！猜想对不对呢（引导学生进入实验研究）

生：我们用实验来验证！（通过平时的教学，学生都明白：实践是检验真理的唯一标准，任何问题都要由实验事实来评判）

【点评】各种研究问题和教学活动都是由学生自己提出来的，而不是教师强加的，充分体现学生的主体作用，学生充满兴趣和动力去解决自己发现的问题。师：好！下面就请你们以小组为单位设计实验方案（学生设计实验）

（学生小组讨论，讨论时间可以长一点）

【点评】教师开始不要给任何提示，以免禁锢了学生的思维，让学生放开思维去思考，培养学生开放型思维能力。

师：哪个小组汇报一下你们设计的实验方案

（学生七嘴八舌，但真能设计完整方案的不多，此时需要教师的引导）

师：你们说说做这个实验首先要解决一些什么问题（教师引导学生如何进行实验设计）

生：热量的多少如何用实验展示出来

生：如何用实验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。

生：用什么样的电路去实验。

生：……

师：大家想想在前面的学习中有没有可以体现热量多少的办法

生：（学生讨论并发言）有热胀冷缩比较热量法，测温度比较热量法等等。师：请××同学谈谈你们的方法。

生：我们利用热胀冷缩的办法：找两个相同的烧瓶……

师：很好！因为要进行比较，一定要条件相同，所以要用相同的烧瓶……其他小组还有什么方法

【点评】渗透科学的比较方法：条件相同。

生：可以将上述烧瓶中的空气膨胀换成液体（水或煤油）……

师：也很好！测温度比较热量法呢

生：可以直接用温度计去测量升高的温度，质量相等的煤油温度升高越多，吸热越多……

师：××同学说得很好！只是上述前几种方法是定性讨论方法，只能说明多少关系，最后这种方法是从定量的角度去考虑的，我们今天就采用他说的这种实验方法，好吗

【点评】渗透教学民主的观念。

师：现在再来看看如何用实验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。大家想想：在前面的学习中，经常学到某个物理量由几个物理量决定，当讨论它与其中一个量的关系时，要使另外的量相同或不变。这是什么方法

生：这是控制变量法。

【点评】再次渗透科学的比较方法和控制变量法：条件相同。

师：因此我们可以将上述问题分解成三个问题来研究分解成哪三个问题

生：热量与电流，热量与电阻，热量与时间三个关系问题。

师：如何用实验研究热量与电阻的关系

生：将两个不同的电阻通以相同的电流（可以串联），比较两个电阻在相同的时间里产生的热量。

师：如何用实验研究热量与电流的关系

生；将两个相同的电阻通以不同的电流（可以并联），比较两个电阻在相同的时间里产生的热量。

师：如何用实验研究热量与时间的关系

生：选择任意一个电阻，不断通电，观察温度是否随通电时间不断升高。

师：综合大家的意见，我们要做三次实验，花的时间太长。为了节省实验时间，能否将上述三次实验合并为一次实验看哪个小组最先设计好实验电路。

（学生小组讨论，画出初步的实验电路图，不一定每个小组都对，教师用投影仪展示某组设计的实验电路图，并请该组代表讲述设计思路）

生：……