焦耳定律教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能：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)行簡單的計算。2.過程與方法：通過實驗演示和理論推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生的邏輯思維和推理能力。3.情感態(tài)度與價值觀：通過學(xué)習(xí)焦耳定律，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)的興趣和熱愛，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.焦耳定律的實驗演示及理論推導(dǎo)4.焦耳定律的應(yīng)用舉例三、教學(xué)重難點重點：理解焦耳定律的內(nèi)容，掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式。難點：通過實驗演示和理論推導(dǎo)，理解焦耳定律的實質(zhì)和應(yīng)用。四、教學(xué)過程【導(dǎo)入新課】通過生活中的例子（如電燈泡發(fā)光發(fā)熱）引入課題，提問學(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。【學(xué)習(xí)新課】知識點一電流的熱效應(yīng)活動1：課件展示，讓學(xué)生分析這些用電器在工作的過程中的共同特點是什么？電烤箱電爐子電熨斗電飯鍋活動2：四人為一組，小組之間交流、討論這些用電器工作時能量的轉(zhuǎn)化情況。歸納總結(jié)：（1）總結(jié)：電流通過這些用電器后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。（2）電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。知識點二焦耳定律1．實驗探究電影響電流產(chǎn)生熱量的因素提出問題：請同學(xué)們猜想一下，電流通過不同的導(dǎo)體時產(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。學(xué)生猜想：可能與電流、電阻和通電時間有關(guān)設(shè)計實驗：根據(jù)猜想，小組之間設(shè)計實驗，交流討論出探究的方法、實驗中電流產(chǎn)生的熱量如何表現(xiàn)出來？探究分為幾步完成？根據(jù)每個小組的發(fā)言和交流，教師進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)：探究方法：控制變量法研究問題的方法：轉(zhuǎn)換法。即實驗中通過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）取兩個阻值不同的電阻串聯(lián)起來，通電相同的時間，觀察U形管兩邊的液面的高度的變化；（2）取兩個阻值相同的電阻，讓其通過的電流不同，加熱相同的時間，觀察U形管兩邊的液面的高度的變化。實驗結(jié)束后，學(xué)生上講臺，將實驗報告投影出來，并重點就結(jié)論、電路圖、實驗步驟、實驗設(shè)計思想進(jìn)行交流，生生、師生互問、互辯。歸納總結(jié)：（1）在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（2）在通電時間一定、電阻相同的情況下，通過電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。2．焦耳定律活動1：從剛才的幾個實驗我們知道了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟導(dǎo)體的電阻、電流和通電時間都有關(guān)系。其實早在1840年英國物理學(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，完成下列問題：（1）焦耳定律的內(nèi)容？（2）焦耳定律的表達(dá)式？各個物理量的單位？歸納總結(jié)：（1）焦耳定律：電流通過導(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），通電時間t的單位要用秒（s）。這樣熱量的單位就是焦耳（J）。活動3：針對焦耳定律，老師進(jìn)一步的延伸拓寬。出示課件展示。延伸拓寬：電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒有同時轉(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。此時結(jié)合歐姆定律還可推導(dǎo)出另一個公式。故此時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，鞏固對焦耳定律的理解和計算能力。教學(xué)板書焦耳定律1.電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能