《焦耳定律》名师教学案.docx
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《焦耳定律》名师教学案
第十八章
电功率
18.4焦耳定律教学设计
单位
省市虎台中学
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
教师活动
登陆优教平台,发送预习任务
学生活动
完成本节课的预习
设计目的
了解本节课容,发
任务,反馈预习情况
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
学生观察实验并观察实验现象。
创设情景,激发学生的兴趣和求知欲。
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。
(活动1)实验
你看到了什么现象?
实验具有一定
的危险性,请同学们
不要模仿。
1.火柴点燃
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。
火柴点燃说明了什么问题?
2.一支点燃,一
直未点燃
电阻温度很高,
一支点燃,一直未点燃,说明能说明什么?
很热,电流具有热效
应。
一支点燃,一直
我们能提出什么探究问题?
未点燃说明,产热的
这就是今天我们要学习的焦耳定律容。
多少是不同的!
产热的多少跟
什么因素有关?
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,电能转化成能的
现象叫做电流的热效应。
2.探究电热跟什么因素有关?
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)”)
理论上理解电培养学生总
流的热效应。
结能力(得出电流
的热效应)。
记录学习笔让学生更深
记。
入的理解物理概
念
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。
学生思考。
自主培养提出问
产生问题。
题的能力。
学生结合所学培养学生合
知识与实验情境,交理猜想,并分析猜
流猜想:
电流、电压、想的合理性。
学会电阻、通电时间等。
排除不合理猜
想。
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
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。
这是什么探究方法?
控制变量法。
学生分组讨论
交流实验中比较电
热的方案。
电热的多少怎么比较?
学生回答:
电阻
发热后,空气受热膨
胀,两个U形管中
这叫什么方法?
液面出现高度差,比
由于路途遥远,我没有带易碎的U较高度差反映电热
形管,但我带了一些电学元件和测温的多少。
枪,要探究Q与R关系,我们该怎么转换法。
做?
学生立即明白,
教师展示测温仪,并使用测温仪测可以直接测量电阻
学生的额头温度。
的温度。
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。
学生思考后回
这是老师已经连接好的电路,教师答:
比较升到的温
与学生一起演示实验,读数并由学生填度
写实验数据:
学生参与课堂,
参与实验,得到实验
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,
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。
让更多的学
生参与课堂。
培养学生设计实验、分析实
接下来该探究Q与I关系。
板书:
(2)如何探究Q与I关系?
学生观察实验
又该如何设计实验电路?
刚才的数据得出结论:
在电
电路还能用么?
流和通电时间相同
时,电阻越大,电流
教师带领学生重新设计实验电路通过电阻产生的热
图。
量越多。
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。
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。
学生可以立即培养学生的
板书:
在R,t一定时,I越大,Q回答,刚才的电路不逻辑思维能力
越大。
可以,不能,应该使
根据以上的实验数据,电热与通电用控制变量法。
时间的关系还需要探究么?
板书:
在I,R一定时,t越长,
Q越大。
应控制R,t相
分析论证同,I不同,要重新
结论1:
当_____和_____相同时,设计电路。
___越大,电热越多。
结论2:
当_____和_____相同时,学生归纳实验培养学生对
___越大,电热越多。
结论,教师板书。
实验综合分析能
结论3:
当_____和_____相同时,力。
___越长,电热越多。
评估交流
请同学们结合实验过程,对本实验结论:
在电阻和
做出评价。
改进后的方案易于操作,通电时间相同时,电
可以快速、方便的流越大,电流通过电
得到电热与I、R、t的关系,但是阻产生的热量越
实验中仍然存在许多需要改进的地方,多。
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。
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。
三、焦耳定律
英国物理学家焦耳,用近40年的了解焦耳在电
时间做了400多次实验,研究了热和功热上的成就
的关系。
通过大量的实验,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。
学生了解焦耳
容:
电流通过导体产生的热量跟电定律的容,记住公式
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。
培养学生的人文精神、学习科学家的实事的精神。
培养学生阅读能力和归纳总
流的二次方成正比,跟导体的电阻成正Q=I2Rt。
结能力。
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
大的贡献,焦耳的刻苦专研精神值得我阻电路和非纯电阻
们学习,其实通过前面已经学过的知电路的区别,从理论
识,也可以得到焦耳定律,如果电流做上理解电功与电热
的功全部转换成热,则的关系。
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。
如果电流做的功转换成热能还有
其他形式的能量,则
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”)
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。
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
电热带给我们便利的同时,也会给
看待问题的能力
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?
防止电热的有:
2.电热的防止
电视机散热孔、电脑
主板风扇、笔记本散
热孔、电动机外壳等
课堂小结
梳理知识容,学
归纳总结,让
通过今天对焦耳定律的学习,我们
生回忆本节课的容,
学生系统的理解
知道电流具有热效应,一起探究了电热
形成知识体系。
所学知识,同时渗
的影响因素,对纯电阻和非纯电阻电路
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
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
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,I越大,Q越大。
在I,R一定时,t越长,Q越大。
2
4.电能与电热关系纯电阻:
W=Q=UIt=I
2Rt
非纯电阻:
W>QW=UItQ=I
2Rt
5.电热的利用和防止
课后作业
1.课后“动手动脑学物理”第
1、2、3题
2.调查生活中还有哪些是利用电热,哪些是防止电热的措施。
教学反思
如果按照课本中的教学流程,比较符合学生的认知规律,学生
在不自觉中也能轻松融入课堂活动中,各环节过渡较流畅,实施的
也较顺利,但进行实验的环节会费时费力。
如果是教师演示,不免
缺少了些动态的生成部分,使得课堂中迸发出的惊喜不多,学生参
与率及兴致将大打折扣;如果让学生合作完成,又不免会出现许多
问题,教学容完成仓促,甚至达不到教学目的。
鉴于此,我对该实验进行了一些改进,利用已经学习过的测温
枪,可以很好的完成实验教学。
改进后的实验方法完全可以由教师
的演示实验,变成学生的合作实验,可以充分调动学生学习的积极
性和参与度,同时锻炼了学生的思维分析能力,培养了学生解决问
题的能力,并将所学到的知识与实际相联系,使学生达到学以致用
的目的,尤其是在大力提倡科学探究的今天,利用身边的现代科学
技术手段可以大大降低实验难度,并且取得很好的实验效果,提高
教学效率和学习效率。
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- 焦耳定律 焦耳 定律 名师 教学