《焦耳定律》名师教案

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．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

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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了解本节课内容，

任务，反馈预习情况发现薄弱点，针对

性听课

创设情境，引入新课创设情景，激

我们在电学方面已经学习了电压、学生观察实验发学生的兴趣和

电流、电阻、电功、电功率等相关物理并观察实验现象。求知欲。

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。

实验具有一定通过一系列

的危险性，请同学们的追问，提高学生

不要模仿。的学习兴趣和课

堂参与度，同时让

（活动1）实验

学生尽快融入课

你看到了什么现象？

1.火柴点燃堂教学。

2.一支点燃，一

直未点燃

电阻温度很高，

火柴点燃说明了什么问题？

很热，电流具有热效

应。

一支点燃，一直未点燃，说明能说

一支点燃，一直

明什么？

未点燃说明，产热的

多少是不同的！通过小实验

产热的多少跟观察到的现象，让

我们能提出什么探究问题？

什么因素有关？学生自主提出探

究问题。

这就是今天我们要学习的焦耳定

律内容。

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新课教学

一、电流的热效应理论上理解电培养学生总

电流通过导体时,电能转化成内能流的热效应。结能力（得出电流

的现象叫做电流的热效应。的热效应）。

板书：18.4焦耳定律记录学习笔让学生更深

1.电流流过导体，电能转化成内能记。入的理解物理概

的现象叫做电流的热效应。念

2.探究电热跟什么因素有关？提出探究问题由生活现象

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

学生思考。自主培养提出问

1.提出问题产生问题。题的能力。

电流通过导体产生热量的多少跟

什么因素有关?

2.猜想与假设学生结合所学培养学生合

刚才我们提出了探究问题，请同学知识与实验情境，交理猜想，并分析猜

们分组讨论，大胆猜想与假设电热可能流猜想:电流、电压、想的合理性。学会

跟什么因素有关？电阻、通电时间等。排除不合理猜

提示：电压是形成电流的原因，对想。

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，如何设学生讨论，思考培养学生利

计实验探究Q与R关系？交流实验的设计电用控制变量法设

板书：（1）探究Q与R关系？路。计实验的能力。

请同学们分组设计并交流实验电串联电流相同，一系列的追

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路图。通电时间也相同，电问，让学生真正参

为什么要这样设计电路？阻不同。与到实验的设计

这是什么探究方法？控制变量法。过程中。

学生分组讨论引导学生自

交流实验中比较电主设计实验。

热的方案。

电热的多少怎么比较？学生回答：电阻通过分析实

发热后，空气受热膨验装置的合理性

胀，两个U形管中来培养学生的设

液面出现高度差，比计实验的能力，再

较高度差反映电热次理解转换

的多少。法。

这叫什么方法？转换法。

由于路途遥远，我没有带易碎的U学生立即明白，利用现代技

形管，但我带了一些电学元件和测温可以直接测量电阻术手段，提高教学

枪，要探究Q与R关系，我们该怎么的温度。效率，减轻学习负

做？担，让课堂氛围更

教师展示测温仪，并使用测温仪测加活跃。

学生的额头温度。

及时对学生

的观点给予高度

初温可能不同，怎么办？学生思考后回评价，提高学生的

同学们的思路非常好，老师很赞赏答：比较升到的温学习自信心。

你们。度

下面我们一起按照我们的思路进学生参与课堂，让更多的学

行实验，请两位同学帮我完成实验。参与实验，得到实验生参与课堂。

这是老师已经连接好的电路，教师数据。

与学生一起演示实验，读数并由学生填

写实验数据：培养学生设

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计实验、分析实

验、总结实验、描

学生观察实验述实验结论的能

数据得出结论：在电力。

流和通电时间相同会根据实验

时，电阻越大，电流数据得出结论，利

通过电阻产生的热用控制变量的方

量越多。法准确的描述出

板书：在I,t一定时，R越大，Q

结论。

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?

学生可以立即培养学生的

又该如何设计实验电路？刚才的

回答，刚才的电路不逻辑思维能力

电路还能用么？

可以，不能，应该使

用控制变量法。

教师带领学生重新设计实验电路

图。

应控制R,t相

同，I不同，要重新

设计电路。

为了避免刚才电阻发热对实验的学生归纳实验培养学生对

影响，我们换成新的电阻，学生与教师结论，教师板书。实验综合分析能

一起演示实验，学生记录实验数据。力。

结论：在电阻和

通电时间相同时，电

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板书：在R,t一定时，I越大，Q流越大，电流通过电

越大。阻产生的热量越

根据以上的实验数据，电热与通电多。

时间的关系还需要探究么？

板书：在I，R一定时，t越长，不需要！可以由培养语言表

Q越大。以上实验数据得出达能力。

分析论证结论！

结论1:当_____和_____相同时，

___越大，电热越多。

结论2:当_____和_____相同时，学生由以上实

___越大，电热越多。验数据得出最终结

结论3:当_____和_____相同时，论。

___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，学生结合刚才

可以快速、方便的的实验过程，发表自

得到电热与I、R、t的关系，但是己的见解。

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、引导学生学会让学生通过

t的关系，但不能得到定量关系。对实验进行评价，并已有数据总结结

将自己的心得与其论，培养语言组织

他同学分享。能力。

三、焦耳定律培养学生的

英国物理学家焦耳，用近40年的了解焦耳在电人文精神、学习科

时间做了400多次实验，研究了热和功热上的成就学家的实事求是

的关系。通过大量的实验，于1840年的精神。

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。学生了解焦耳培养学生阅

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内容：电流通过导体产生的热量跟定律的内容，记住公读能力和归纳总

电流的二次方成正比，跟导体的电阻成式Q=I2Rt。结能力。

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

四、电功与电热关系

焦耳为我们人类的进步做出了巨学生思考纯电加强知识间

大的贡献，焦耳的刻苦专研精神值得我阻电路和非纯电阻的联系，培养学生

们学习，其实通过前面已经学过的知电路的区别，从理论系统学习的能力，

识，也可以得到焦耳定律，如果电流做上理解电功与电热和逻辑思维能

的功全部转换成热，则的关系。力。

Q=WW=UItU=IR1．纯电阻电路

Q=W=I2Rt中W=Q

电暖器，电饭锅，电炉子等用电器2．非纯电阻电

可以将消耗的电能全部转换成热，这样路中W>Q

的电路我们称为纯电阻电路，Q=W。培养利用物

如果电流做的功转换成热能还有理知识解决实际

其他形式的能量，则问题能力。

W＞QW=UItQ=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：4.电功与电热关系

纯电阻:W=Q=UIt=I2Rt

非纯电

阻:W>QW=UItQ=I2Rt

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”）

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电热在生活中有许多应用，谁能联学生列举生活

系生活说出哪些用电器利用电热为我中常见电热的实例

们服务？利用电热的有：电熨

板书：5.电热的利用和防止斗、取暖器、电饭锅利用分类的

1．电热的利用等。方法来，培养学生

利用辩证的态度

看待问题的能力

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

防止电热的有：

的老化，缩短使用寿命，甚至会引起火

电视机散热孔、电脑

灾，危及生命，生活中我们采取了哪些

主板风扇、笔记本散

措施，来防止电热的危害？

热孔、电动机外壳等

2．电热的防止

课堂小结梳理知识内容，归纳总结，让

通过今天对焦耳定律的学习，我们学生回忆本节课的学生系统的理解

知道电流具有热效应，一起探究了电热内容，形成知识体所学知识，同时渗

的影响因素，对纯电阻和非纯电阻电路系。透安全用电知识，

做了比较，对电热的知识有了全新的认培养学生良好的

识，希望同学们在今后的学习生活中，用电习惯。

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。

课堂练习试一试学生根据焦耳培养学生合

（优教提示：打开优教配套习题“名师定律讨论。作学习的能力、团

训练-《焦耳定律》，使用互动答题卡，更快利用焦耳定律队精神和交往能

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更便捷的掌握学生的情况）进行简单计算，并在力。

小组间交流计算结培养学生利

果。用公式解决实际