1、第十八章   電功率18.4 焦耳定律教學設計單位青海省西寧市虎臺中學姓名李振起課時1課時 核心素養通過推導電功的計算公式和焦耳定律，培養學生的分析、推理能力； 體會物理科學探究的過程和方法，培養合作意識和創新能力。教材分析 焦耳定律是電學兩大定律之一，在整個初、高中物理學習中都有著很重要的承上啟下作用，它是能量守恒定律在電熱轉換中的具體體現，是對電能、電功率的應用總結和進一步延伸，也為后面章節認識安全用電打下了理論基礎，學習本節內容既滿足了學生的學習需要，也符合學生的認知規律。電熱很貼近生活，與生活息息相關，學好本節課的內容可以解決

2、生活中遇到的許多實際問題，這也充分體現了物理學科“從生活走向物理，從物理走向社會”的學科教育理念。學情分析 心理方面，九年級學生思維活躍，求知欲強，對物理實驗較感興趣，但遇到問題仍然不知從何下手，缺乏理性思維能力和實驗設計能力，分析能力也有待提高，尤其面臨中考升學壓力很大，身心疲憊。   知識能力方面，通過前面章節的學習，學生已學習了歐姆定律，電能、電功率等相關知識，同時也具備了一定的實驗操作能力，可以進行科學探究，這些都為本節課的學習提供了基礎。教學目標1能通過實例，認識電流的熱效應。 2能在實驗的基礎上得出電熱的多少與電流、電阻和通電時間有關，知道焦耳定律。&

3、#160;3會用焦耳定律進行計算，會利用焦耳定律解釋生活中的電熱利用與防治。 學法指導歸納法、實驗探究法、講授法教學重難點多媒體課件、學生電源、火柴、電阻、電路演示板等。教學過程設計教師活動學生活動設計目的登陸優教平臺，發送預習任務完成本節課的預習任務，反饋預習情況了解本節課內容，發現薄弱點，針對性聽課創設情境，引入新課 我們在電學方面已經學習了電壓、電流、電阻、電功、電功率等相關物理知識，今天我們展開更深入的學習，我們先來一起做一個實驗，請同學們仔細觀察實驗。（活動1）實驗 你看到了什么現象？    火柴點燃說明了什么問題

4、？   一支點燃，一直未點燃，說明能說明什么？     我們能提出什么探究問題？  這就是今天我們要學習的焦耳定律內容。學生觀察實驗并觀察實驗現象。   實驗具有一定的危險性，請同學們不要模仿。  1.火柴點燃 2.一支點燃，一直未點燃  電阻溫度很高，很熱，電流具有熱效應。 一支點燃，一直未點燃說明，產熱的多少是不同的！ 產熱的多少跟什么因素有關？創設情景，激發學生的興趣和求知欲。 &

5、#160; 通過一系列的追問，提高學生的學習興趣和課堂參與度，同時讓學生盡快融入課堂教學。         通過小實驗觀察到的現象，讓學生自主提出探究問題。新課教學 一、電流的熱效應 電流通過導體時,電能轉化成內能的現象叫做電流的熱效應。 板書：18.4焦耳定律 1.電流流過導體，電能轉化成內能的現象叫做電流的熱效應。 2.探究電熱跟什么因素有關？理論上理解電流的熱效應。  記錄學習筆記。  提出探究問題培

6、養學生總結能力（得出電流的熱效應）。 讓學生更深入的理解物理概念 由生活現象培養學生發現問題、提出問題的能力。二、探究電熱與什么因素有關 1.提出問題 電流通過導體產生熱量的多少跟什么因素有關?  2.猜想與假設 剛才我們提出了探究問題，請同學們分組討論，大膽猜想與假設電熱可能跟什么因素有關？ 提示：電壓是形成電流的原因，對于同一段導體，電壓越大，電流越大。  （優教提示：請打開素材“演示視頻：焦耳定律（二）”）3.設計實驗 電熱可能跟這些因素有關，如何設計實驗探究Q與R關系？

7、0;板書：（1）探究Q與R關系？  請同學們分組設計并交流實驗電路圖。  為什么要這樣設計電路？這是什么探究方法？電熱的多少怎么比較？這叫什么方法？  由于路途遙遠，我沒有帶易碎的U形管，但我帶了一些電學元件和測溫槍，要探究Q與R關系，我們該怎么做？ 教師展示測溫儀，并使用測溫儀測學生的額頭溫度。初溫可能不同，怎么辦？      同學們的思路非常好，老師很贊賞你們。  下面我們一起按照我們的思路進行實驗，請兩位同學幫我完成實驗。 這是老

8、師已經連接好的電路，教師與學生一起演示實驗，讀數并由學生填寫實驗數據：板書：在I,t一定時， R越大，Q越大。我們已經探究出電熱與R關系，接下來該探究Q與I關系。 板書：（2）如何探究Q與I關系? 又該如何設計實驗電路？剛才的電路還能用么？  教師帶領學生重新設計實驗電路圖。為了避免剛才電阻發熱對實驗的影響，我們換成新的電阻，學生與教師一起演示實驗，學生記錄實驗數據。板書：在R,t一定時， I越大，Q越大。 根據以上的實驗數據，電熱與通電時間的關系還需要探究么？ 板書：在I， R一定時， t越長

9、，Q越大。 分析論證 結論1:當_和_相同時，_越大，電熱越多。 結論2:當_和_相同時，_越大，電熱越多。 結論3:當_和_相同時，_越長，電熱越多。  評估交流 請同學們結合實驗過程，對本實驗做出評價。 改進后的方案易于操作，可以快速、方便的得到電熱與I、R、t的關系，但是實驗中仍然存在許多需要改進的地方，例如本方案可以定性得到電熱與I、R、t的關系，但不能得到定量關系。學生思考。自主產生問題。   學生結合所學知識與實驗情境，交流猜想:電流、電壓、電阻、通電時間等。 &

10、#160;學生討論，思考交流實驗的設計電路。 串聯電流相同，通電時間也相同，電阻不同。 控制變量法。  學生分組討論交流實驗中比較電熱的方案。學生回答：電阻發熱后，空氣受熱膨脹，兩個U形管中液面出現高度差，比較高度差反映電熱的多少。  轉換法。   學生立即明白，可以直接測量電阻的溫度。學生思考后回答：比較升到的溫度  學生參與課堂，參與實驗，得到實驗數據。      學生觀察實驗數據得出結論：在電流和通電時間相同時，電阻越大

11、，電流通過電阻產生的熱量越多。學生可以立即回答，剛才的電路不可以，不能，應該使用控制變量法。 應控制R,t相同，I不同，要重新設計電路。  學生歸納實驗結論，教師板書。 結論：在電阻和通電時間相同時，電流越大，電流通過電阻產生的熱量越多。   不需要！可以由以上實驗數據得出結論！   學生由以上實驗數據得出最終結論。    學生結合剛才的實驗過程，發表自己的見解。引導學生學會對實驗進行評價，并將自己的心得與其他同學分享。培養提出問題的能力。 &#

12、160; 培養學生合理猜想，并分析猜想的合理性。學會排除不合理猜想。    培養學生利用控制變量法設計實驗的能力。    一系列的追問，讓學生真正參與到實驗的設計過程中。  引導學生自主設計實驗。通過分析實驗裝置的合理性來培養學生的設計實驗的能力，再次理解轉換法。       利用現代技術手段，提高教學效率，減輕學習負擔，讓課堂氛圍更加活躍。  及時對學生的觀點給予高度評價，提高學生的學習自信心。

13、  讓更多的學生參與課堂。 培養學生設計實驗、分析實驗、總結實驗、描述實驗結論的能力。 會根據實驗數據得出結論，利用控制變量的方法準確的描述出結論。培養學生的邏輯思維能力         培養學生對實驗綜合分析能力。      培養語言表達能力。讓學生通過已有數據總結結論，培養語言組織能力。 三、焦耳定律 英國物理學家焦耳，用近40年的時間做了400多次實驗，研究了熱和功的關系。通過大量

14、的實驗，于1840年最先精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。 內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。 公式：Q = I2Rt  單位：焦耳（J） 板書：3.焦耳定律：Q = I2Rt了解焦耳在電熱上的成就   學生了解焦耳定律的內容，記住公式Q=I2Rt。 培養學生的人文精神、學習科學家的實事求是的精神。 培養學生閱讀能力和歸納總結能力。四、電功與電熱關系 焦耳為我們人類的進步

15、做出了巨大的貢獻，焦耳的刻苦專研精神值得我們學習，其實通過前面已經學過的知識，也可以得到焦耳定律，如果電流做的功全部轉換成熱，則   Q=W       W=UIt       U=IR      Q=W=I2Rt 電暖器，電飯鍋，電爐子等用電器可以將消耗的電能全部轉換成熱，這樣的電路我們稱為純電阻電路，Q=W。 如果電流做的功轉換成熱能還有其他形

16、式的能量，則 WQ     W=UIt     Q=I2Rt 這樣的電路我們稱為非純電阻電路，如：電風扇，電動機等，QW。 板書：4. 電功與電熱關系 純電阻:W=Q= UIt =I2Rt 非純電阻:W>Q   W=UIt   Q=I2Rt 學生思考純電阻電路和非純電阻電路的區別，從理論上理解電功與電熱的關系。 1純電阻電路中W=Q

17、 2非純電阻電路中W>Q 加強知識間的聯系，培養學生系統學習的能力，和邏輯思維能力。            培養利用物理知識解決實際問題能力。五、電熱的利用和防止 （優教提示：請打開素材“演示視頻：電熱的利用和防范”）電熱在生活中有許多應用，誰能聯系生活說出哪些用電器利用電熱為我們服務？ 板書：5.電熱的利用和防止 1電熱的利用電熱帶給我們便利的同時，也會給我們帶來不利，電熱會引起用電器元件的老化，縮短使用壽命，甚至會引

18、起火災，危及生命，生活中我們采取了哪些措施，來防止電熱的危害？ 2電熱的防止學生列舉生活中常見電熱的實例利用電熱的有：電熨斗、取暖器、電飯鍋等。       防止電熱的有：電視機散熱孔、電腦主板風扇、筆記本散熱孔、電動機外殼等利用分類的方法來，培養學生利用辯證的態度看待問題的能力課堂小結 通過今天對焦耳定律的學習，我們知道電流具有熱效應，一起探究了電熱的影響因素，對純電阻和非純電阻電路做了比較，對電熱的知識有了全新的認識，希望同學們在今后的學習生活中，養成良好的安全用電習慣，不使用用電器時，隨手關閉電源，

19、既可以消除安全隱患，又可以節約電能。梳理知識內容，學生回憶本節課的內容，形成知識體系。歸納總結，讓學生系統的理解所學知識，同時滲透安全用電知識，培養學生良好的用電習慣。課堂練習 試一試  （優教提示：打開優教配套習題“名師訓練-焦耳定律，使用互動答題卡，更快更便捷的掌握學生的情況）學生根據焦耳定律討論。 利用焦耳定律進行簡單計算，并在小組間交流計算結果。培養學生合作學習的能力、團隊精神和交往能力。 培養學生利用公式解決實際問題的能力，進一步熟悉公式。板書設計18.4焦耳定律 1.電流流過導體，電能轉化成內能的現象叫做電流的熱效應。 2.探究電熱跟什么因素有關？           I,R,t （1）.探究Q與R關系？       （2）.探究Q與I關系？在I,t一定時， R越大，Q越大。   在R,t一定時，