焦耳定律教學(xué)設(shè)計(jì)

焦耳定律教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：使學(xué)生理解焦耳定律的內(nèi)容，掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能應(yīng)用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。2.過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和理論推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生的邏輯思維和推理能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)學(xué)習(xí)焦耳定律，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣和熱愛(ài)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探索精神。二、教學(xué)內(nèi)容1.焦耳定律的介紹2.焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式3.焦耳定律的實(shí)驗(yàn)演示及理論推導(dǎo)4.焦耳定律的應(yīng)用舉例三、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：理解焦耳定律的內(nèi)容，掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式。難點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和理論推導(dǎo)，理解焦耳定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用。四、教學(xué)過(guò)程【導(dǎo)入新課】通過(guò)生活中的例子（如電燈泡發(fā)光發(fā)熱）引入課題，提問(wèn)學(xué)生這些現(xiàn)象與什么有關(guān)，從而引出電流的熱效應(yīng)和焦耳定律?！緦W(xué)習(xí)新課】知識(shí)點(diǎn)一電流的熱效應(yīng)活動(dòng)1：課件展示，讓學(xué)生分析這些用電器在工作的過(guò)程中的共同特點(diǎn)是什么？電烤箱電爐子電熨斗電飯鍋活動(dòng)2：四人為一組，小組之間交流、討論這些用電器工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化情況。歸納總結(jié)：（1）總結(jié)：電流通過(guò)這些用電器后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。（2）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)。知識(shí)點(diǎn)二焦耳定律1．實(shí)驗(yàn)探究電影響電流產(chǎn)生熱量的因素提出問(wèn)題：請(qǐng)同學(xué)們猜想一下，電流通過(guò)不同的導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量為什么不同？電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？小組之間交流、討論，闡明自己的觀點(diǎn)。學(xué)生猜想：可能與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：根據(jù)猜想，小組之間設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，交流討論出探究的方法、實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生的熱量如何表現(xiàn)出來(lái)？探究分為幾步完成？根據(jù)每個(gè)小組的發(fā)言和交流，教師進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)：探究方法：控制變量法研究問(wèn)題的方法：轉(zhuǎn)換法。即實(shí)驗(yàn)中通過(guò)U形管兩邊的液面的高度的變化轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生熱量的多少。探究步驟：（1）取兩個(gè)阻值不同的電阻串聯(lián)起來(lái)，通電相同的時(shí)間，觀察U形管兩邊的液面的高度的變化；（2）取兩個(gè)阻值相同的電阻，讓其通過(guò)的電流不同，加熱相同的時(shí)間，觀察U形管兩邊的液面的高度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生上講臺(tái)，將實(shí)驗(yàn)報(bào)告投影出來(lái)，并重點(diǎn)就結(jié)論、電路圖、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想進(jìn)行交流，生生、師生互問(wèn)、互辯。歸納總結(jié)：（1）在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（2）在通電時(shí)間一定、電阻相同的情況下，通過(guò)電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。2．焦耳定律活動(dòng)1：從剛才的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道了電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟導(dǎo)體的電阻、電流和通電時(shí)間都有關(guān)系。其實(shí)早在1840年英國(guó)物理學(xué)家焦耳就精確地確定了它們的關(guān)系，得到了焦耳定律，讓學(xué)生自學(xué)P100的內(nèi)容，完成下列問(wèn)題：（1）焦耳定律的內(nèi)容？（2）焦耳定律的表達(dá)式？各個(gè)物理量的單位？歸納總結(jié)：（1）焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。（2）公式：公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆（Ω），通電時(shí)間t的單位要用秒（s）。這樣熱量的單位就是焦耳（J）?；顒?dòng)3：針對(duì)焦耳定律，老師進(jìn)一步的延伸拓寬。出示課件展示。延伸拓寬：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q等于消耗的電能，即Q=W=UIt。此時(shí)結(jié)合歐姆定律還可推導(dǎo)出另一個(gè)公式。故此時(shí)W和Q的關(guān)系為：五、作業(yè)布置1.復(fù)習(xí)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，掌握焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式和應(yīng)用。2.完成教材中的相關(guān)習(xí)題，鞏固對(duì)焦耳定律的理解和計(jì)算能力。教學(xué)板書(shū)焦耳定律1.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