焦耳定律名师教案

1、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

2、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。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、#160;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？    火柴点燃说明了什么问题

4、？   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。   实验具有一定的危险性，请同学们不要模仿。  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。 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。 &

5、#160; 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。         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。 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

6、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 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？

7、0;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？      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

8、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? 又该如何设计实验电路？刚才的电路还能用么？  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

9、，Q越大。 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。学生思考。自主产生问题。   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。 &

10、#160;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。  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

11、，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！   学生由以上实验数据得出最终结论。    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。 &#

12、160; 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。  及时对学生的观点给予高度评价，提高学生的学习自信心。

13、  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         培养学生对实验综合分析能力。      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。 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

14、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） 板书：3.焦耳定律：Q = I2Rt了解焦耳在电热上的成就   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

15、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   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

16、式的能量，则 WQ     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，QW。 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

17、 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。            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

18、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？ 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。       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，

19、既可以消除安全隐患，又可以节约电能。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。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？在I,t一定时， R越大，Q越大。   在R,t一定时，