九年級(jí)物理《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、九年級(jí)物理焦耳定律教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】焦耳定律是九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，是本章的重點(diǎn)，是初中物理學(xué)習(xí)的重要任務(wù)之一， 是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)。教材在電功、電功率之后安排焦耳定律，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律， 本節(jié)由 “電流的熱效應(yīng)、 焦耳定律和電熱的利用與防止”三部分組成，研究電熱與電阻、電流、通電時(shí)間的定性關(guān)系，焦耳定律的理解及應(yīng)用既是教學(xué)重點(diǎn)又是教學(xué)難點(diǎn)。 教學(xué)中， 做好實(shí)驗(yàn)及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是關(guān)鍵。同時(shí)， 考慮到教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)時(shí)的不確定因素導(dǎo)致難于掌控時(shí)間和教學(xué)內(nèi)容太多，我把本節(jié)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)為 2 課時(shí)，第 1 課時(shí)內(nèi)容：電流的熱效應(yīng)和焦耳定律。 本節(jié)課的設(shè)計(jì)體現(xiàn)從生活

2、走向物理， 從物理走向社會(huì)的基本理念，注重科學(xué)的探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1 能通過(guò)實(shí)例，認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。2 能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出電熱的大小與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)，知道焦耳定律；3 . 會(huì)用焦耳定律解決實(shí)際問(wèn)題和進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。（二）過(guò)程與方法體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程， 了解控制變量的物理方法， 提高實(shí)驗(yàn)探究能 力和思維能力。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)焦耳生平的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)、勇于克服困難的信念。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，并確定研究方法及實(shí)驗(yàn)操作中各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)注意的問(wèn)題。難點(diǎn)：對(duì)焦耳定律的理解及焦耳定

3、律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。三、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)探究法、討論法 四、教學(xué)資源準(zhǔn)備 多媒體課件、焦耳定律演示器、電流表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器等。五、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 激趣引入 新課 生活中的小故事：小東乘著媽媽外出時(shí)不做作業(yè)而偷偷看電視，媽媽回來(lái)前才關(guān)掉電視假裝做作業(yè)。然而這些被聰明的媽媽發(fā)現(xiàn)了，你們知道媽媽是怎樣知道小東在家偷看電視的嗎？生活中， 還有哪些用電器通電后， 都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生？舉例說(shuō)明。討論回答交流說(shuō)出常見(jiàn)用電器工作有熱產(chǎn)生的實(shí)例。創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。聯(lián)系實(shí)際，引入新課。主題合作學(xué)習(xí)一、電流的熱效應(yīng)投影：電烤箱、電熨斗電飯鍋、電爐絲

4、、電烙鐵、電熱水器這些用電器工作時(shí)有什么共同特點(diǎn)？歸納并板書(shū)：一、電流的熱效應(yīng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。思考： 導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)， 為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線幾乎不熱？說(shuō)明什么？提出問(wèn)題：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？【研究】電熱大小的影響因素1 . 猜想：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與 有關(guān)。你能結(jié)合實(shí)例說(shuō)出這三個(gè)因素對(duì)電熱的影響嗎？2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)展示實(shí)驗(yàn)裝置：討論：1. 當(dāng)大家猜想電熱與多個(gè)因素有關(guān)， 實(shí)驗(yàn)研究時(shí)應(yīng)用什么方法去研究？2. 實(shí)驗(yàn)時(shí)怎樣來(lái)反映和比較電流產(chǎn)生的熱量的多少？（提示：左右兩透明密閉容器中裝有等質(zhì)量的空氣）演示實(shí)驗(yàn)（一）研究電熱與電阻

5、大小的關(guān)系展示實(shí)驗(yàn)裝置1：觀察本實(shí)驗(yàn)裝置，討論：1 應(yīng)控制哪幾因素相同？2 兩電阻為什么要串聯(lián)？電路接通，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察U形管中液柱的上升情況。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到什么結(jié)論？演示實(shí)驗(yàn)：研究電熱與電流大小的關(guān)系展示裝置 2：觀察本實(shí)驗(yàn)裝置，討論：1 應(yīng)控制哪幾因素相同？2 右邊電阻上為什么要再并聯(lián)一個(gè)電阻？電路接通，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察U形管中液柱的上升情況。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到什么結(jié)論？對(duì)于某一個(gè)電阻，在電流和電阻相同的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。這個(gè)結(jié)論可以通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)中看出來(lái)，某一個(gè)電阻通電時(shí)間越長(zhǎng)，液柱上升越高，說(shuō)明放出熱量越多。3 、分析論證，得出結(jié)論對(duì)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

6、總結(jié)：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系?？偨Y(jié)：這些用電器工作時(shí)都是把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。（得出電流的熱效應(yīng)的概念）提出問(wèn)題結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行猜想 :電流、電壓、電阻、通電時(shí)間舉例證明猜想的合理性。學(xué)討論得出：1. 控制變量法2. 通過(guò)空氣受熱膨脹程度，觀察產(chǎn)生熱量的多少;實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察兩個(gè)U形管中染色水柱液面高度的變化來(lái)判斷產(chǎn) 生熱量的多少。觀察裝置討論得出：1 實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制電路中的電流和通電時(shí)間相同，改變電阻。2 電阻串聯(lián)，可以使流過(guò)兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間相同。觀察記錄現(xiàn)象根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 得出結(jié)論： 在電流和通電時(shí)間相同時(shí)， 電阻越大， 這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)

7、裝置討論得出：1 實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制電阻和通電時(shí)間相等，改變電流。2 使右邊容器中的電阻絲中的電流與左邊容器中的電阻絲不等（左邊電流大于右邊電流） 。觀察記錄現(xiàn)象根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多?？偨Y(jié)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時(shí)間都有關(guān)，電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，這個(gè)電阻產(chǎn)生熱量越多。培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問(wèn)題的能力。由生活現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生合理猜想， 并分析猜想的合理性。 學(xué)會(huì)排除不合理猜想。培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量的方法來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生利用轉(zhuǎn)換法把不易觀察的量轉(zhuǎn)換為易觀察的現(xiàn)象。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)裝置的

8、合理性來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，利用控制變量法準(zhǔn)確的描述結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)、描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。培養(yǎng)學(xué)生綜合分析歸納的能力。二、焦耳定律介紹科學(xué)家焦耳：英國(guó)科學(xué)家做了大量實(shí)驗(yàn)于 1840 年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律?！咀詫W(xué)討論】焦耳定律的有關(guān)內(nèi)容電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比， 跟電阻成正比，跟通電時(shí)間成正。 （板書(shū)）如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時(shí)間用t表示，則焦耳定律為Q=I2Rt。 （板書(shū)）強(qiáng)調(diào)：電流對(duì)電熱大小的影響更顯著。 理論推導(dǎo)焦耳定律當(dāng)電流做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)： Q

9、=W由于 W=UIt, U=IR得Q=W=I2Rt（板書(shū)）【電功與電熱的關(guān)系】請(qǐng)比較電爐與電風(fēng)扇的的工作特點(diǎn)（課件出示）電功與電熱的、聯(lián)系與區(qū)別1 純電阻電路中 Q=W2 非純電阻電路中 Q 電熱 Q=I2Rt了解焦耳在電熱上的成就了解焦耳定律的內(nèi)容，記住公式和單位。討論比較：1. 電爐工作時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2. 不是的，電吹風(fēng)工作時(shí)把一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 還有一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。它不是一個(gè)純電阻。電功大于電熱培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、學(xué)習(xí)科學(xué)家的實(shí)事求是的精神。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、交流的能力。加強(qiáng)知識(shí)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生比較分析、系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力?！纠媒苟山鉀Q問(wèn)題】1. 討論：電爐通過(guò)導(dǎo)線接到電路

10、中，導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱？2. 例題：一根60?的電阻絲接在36V 的電源上，在5min 內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？交流訂正、強(qiáng)調(diào) : 公式的書(shū)寫(xiě)及單位的統(tǒng)一。討論：電線與電爐絲串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)線的電阻比電爐絲小得多，相同時(shí)間內(nèi)放出熱量也少。學(xué)生計(jì)算（一同學(xué)上臺(tái)板演）討論、補(bǔ)充訂正培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力、合作學(xué)習(xí)和交往能力。培養(yǎng)學(xué)生利用公式解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)一步熟悉公式。小結(jié)知識(shí)梳理：這節(jié)課你學(xué)到了什么知識(shí)？1 . 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？2 焦耳定律： Q=I2Rt梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容，形成知識(shí)體系。利用問(wèn)題引領(lǐng)的方法培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。過(guò)關(guān)檢測(cè)1 .某導(dǎo)體的電阻是2Q,通過(guò)2A的電流時(shí)，1min產(chǎn)生多少焦耳 的熱量？2 . 標(biāo)有“ 220V40W” 電熱器安裝在220V 的電路中， 工作 100s 后，所消耗的電能是J,通過(guò)電熱器的電流是 A,產(chǎn)生的熱量是J。解答討論、交流鞏固提高課后作業(yè)1. 課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第 2、 3 、 4 小題；2. 思考：課本101 頁(yè)“想想議議” ，下節(jié)課交流；3. 查閱生活中“電熱的利用和防止” 。學(xué)生按要求完成作業(yè)，查閱生活實(shí)際問(wèn)題。鞏固本