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《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者，時常需要編寫教學(xué)設(shè)計，教學(xué)設(shè)計一般包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)步驟與時間分配等環(huán)節(jié)。一份好的教學(xué)設(shè)計是什么樣子的呢？以下是小編為大家收集的《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計，歡迎大家分享。
《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計1
【教材分析】
焦耳定律是九年級物理第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，是本章的重點(diǎn)，是初中物理學(xué)習(xí)的重要任務(wù)之一，是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)。教材在電功、電功率之后安排焦耳定律，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，本節(jié)由“電流的熱效應(yīng)、焦耳定律和電熱的利用與防止”三部分組成，研究電熱與電阻、電流、通電時間的定性關(guān)系，焦耳定律的理解及應(yīng)用既是教學(xué)重點(diǎn)又是教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)中，做好實(shí)驗及分析實(shí)驗現(xiàn)象是關(guān)鍵。
同時，考慮到教學(xué)過程中實(shí)驗時的不確定因素導(dǎo)致難于掌控時間和教學(xué)內(nèi)容太多，我把本節(jié)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計為2課時，第1課時內(nèi)容：電流的熱效應(yīng)和焦耳定律。本節(jié)課的設(shè)計體現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會的基本理念，注重科學(xué)的探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識與技能
1．能通過實(shí)例，認(rèn)識電流的熱效應(yīng)。
2．能在實(shí)驗的基礎(chǔ)上得出電熱的大小與電流、電阻和通電時間有關(guān)，知道焦耳定律；
3.會用焦耳定律解決實(shí)際問題和進(jìn)行簡單計算。
（二）過程與方法
體驗科學(xué)探究過程，了解控制變量的物理方法，提高實(shí)驗探究能力和思維能力。
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度和價值觀
通過對焦耳生平的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、勇于克服困難的信念。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：通過實(shí)驗研究電熱與電流、電阻和通電時間的關(guān)系，并確定研究方法及實(shí)驗操作中各個環(huán)節(jié)應(yīng)注意的問題。
難點(diǎn)：對焦耳定律的理解及焦耳定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
三、教學(xué)方法
實(shí)驗探究法、討論法
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件 、焦耳定律演示器、電流表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
激趣
引入
新課
生活中的小故事：小東乘著媽媽外出時不做作業(yè)而偷偷看電視，媽媽回來前才關(guān)掉電視假裝做作業(yè)。然而這些被聰明的媽媽發(fā)現(xiàn)了，你們知道媽媽是怎樣知道小東在家偷看電視的嗎？
生活中，還有哪些用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生？舉例說明。
討論回答
交流說出常見用電器工作有熱產(chǎn)生的實(shí)例。
創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
聯(lián)系實(shí)際，引入新課。
主題
合作
學(xué)習(xí)
一、電流的熱效應(yīng)
投影：電烤箱、電熨斗電飯鍋、電爐絲、電烙鐵、電熱水器……
這些用電器工作時有什么共同特點(diǎn)？
歸納并板書：一、電流的熱效應(yīng)
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)。
思考：導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線幾乎不熱？說明什么？
提出問題：
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？
【研究】電熱大小的影響因素
1.猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與______有關(guān)。
你能結(jié)合實(shí)例說出這三個因素對電熱的影響嗎？
2．設(shè)計實(shí)驗
展示實(shí)驗裝置：
討論：
1.當(dāng)大家猜想電熱與多個因素有關(guān)，實(shí)驗研究時應(yīng)用什么方法去研究？
2.實(shí)驗時怎樣來反映和比較電流產(chǎn)生的熱量的多少？
�。ㄌ崾荆鹤笥覂赏该髅荛]容器中裝有等質(zhì)量的空氣）
演示實(shí)驗（一）研究電熱與電阻大小的關(guān)系
展示實(shí)驗裝置1：
觀察本實(shí)驗裝置，討論：
1．應(yīng)控制哪幾因素相同？
2．兩電阻為什么要串聯(lián)？
電路接通，進(jìn)行實(shí)驗，觀察U形管中液柱的上升情況。
分析實(shí)驗現(xiàn)象可以得到什么結(jié)論？
演示實(shí)驗<二>：研究電熱與電流大小的關(guān)系
展示裝置2：
觀察本實(shí)驗裝置，討論：
1．應(yīng)控制哪幾因素相同？
2．右邊電阻上為什么要再并聯(lián)一個電阻？
電路接通，進(jìn)行實(shí)驗，觀察U形管中液柱的上升情況。
分析實(shí)驗現(xiàn)象，可以得到什么結(jié)論？
對于某一個電阻，在電流和電阻相同的情況下，通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。這個結(jié)論可以通過剛才的實(shí)驗中看出來，某一個電阻通電時間越長，液柱上升越高，說明放出熱量越多。
3、分析論證，得出結(jié)論
對以上兩個實(shí)驗進(jìn)行總結(jié)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。
總結(jié)：
這些用電器工作時都是把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。
�。ǖ贸鲭娏鞯臒嵝�(yīng)的概念）
提出問題
結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行猜想:
電流、電壓、電阻、通電時間……
舉例證明猜想的合理性。
學(xué)討論得出：
1.控制變量法
2.通過空氣受熱膨脹程度，觀察產(chǎn)生熱量的多少;
實(shí)
驗中，通過觀察兩個U形管中染色水柱液面高度的變化來判斷產(chǎn)生熱量的多少。
觀察裝置討論得出：
1．實(shí)驗時要控制電路中的電流和通電時間相同，改變電阻。
2．電阻串聯(lián)，可以使流過兩個電阻的電流和通電時間相同。
觀察記錄現(xiàn)象
根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象，得出結(jié)論：在電流和通電時間相同時，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
學(xué)生觀察實(shí)驗裝置討論得出：
1．實(shí)驗時要控制電阻和通電時間相等，改變電流。
2．使右邊容器中的電阻絲中的電流與左邊容器中的電阻絲不等（左邊電流大于右邊電流）。
觀察記錄現(xiàn)象
根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象得出結(jié)論：在電阻和通電時間相同時，電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
總結(jié)以上兩個實(shí)驗：
電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時間都有關(guān)，電流越大、電阻越大、通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生熱量越多。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問題的能力。
由生活現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題的能力。
培養(yǎng)學(xué)生合理猜想，并分析猜想的合理性。學(xué)會排除不合理猜想。
培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量的方法來設(shè)計實(shí)驗。
培養(yǎng)學(xué)生利用轉(zhuǎn)換法把不易觀察的量轉(zhuǎn)換為易觀察的現(xiàn)象。
通過分析實(shí)驗裝置的.合理性來培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計實(shí)驗的能力。
會根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象得出結(jié)論，利用控制變量法準(zhǔn)確的描述結(jié)論。
培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗、總結(jié)實(shí)驗、描述實(shí)驗結(jié)論的能力。
培養(yǎng)學(xué)生綜合分析歸納的能力。
二、焦耳定律
介紹科學(xué)家焦耳：
英國科學(xué)家做了大量實(shí)驗于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，即焦耳定律。
【自學(xué)討論】焦耳定律的有關(guān)內(nèi)容
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時間成正。（板書）
如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時間用t表示，則焦耳定律為 Q=I 2Rt。（板書）
強(qiáng)調(diào)：電流對電熱大小的影響更顯著。
[理論推導(dǎo)焦耳定律]
當(dāng)電流做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時： Q = W
由于 W =UIt，U=IR 得
Q =W =I 2Rt
（板書）
【電功與電熱的關(guān)系】
請比較電爐與電風(fēng)扇的的工作特點(diǎn)（課件出示）
電功與電熱的聯(lián)系與區(qū)別
1．純電阻電路中Q =W
2．非純電阻電路中Q 電熱Q=I 2Rt 了解焦耳在電熱上的成就 了解焦耳定律的內(nèi)容，記住公式和單位。 討論比較： 1.電爐工作時把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 2.不是的，電吹風(fēng)工作時把一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為動能。它不是一個純電阻。電功大于電熱 培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、學(xué)習(xí)科學(xué)家的實(shí)事求是的精神。 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、交流的能力。 加強(qiáng)知識的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生比較分析、系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力。 【利用焦耳定律解決問題】 1.討論：電爐通過導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱？ 2.例題：一根60?的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？ 交流訂正、強(qiáng)調(diào): 公式的書寫 及單位的統(tǒng)一。 討論： 電線與電爐絲串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)線的電阻比電爐絲小得多，相同時間內(nèi)放出熱量也少。 學(xué)生計算（一同學(xué)上臺板演） 討論、補(bǔ)充訂正 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決問題的能力、合作學(xué)習(xí)和交往能力。 培養(yǎng)學(xué)生利用公式解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)一步熟悉公式。 小結(jié) 知識梳理： 這節(jié)課你學(xué)到了什么知識？ 1.電流的熱效應(yīng) 電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？ 2．焦耳定律：Q=I 2Rt 梳理本節(jié)課知識內(nèi)容，形成知識體系。 利用問題引領(lǐng)的方法培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。 過關(guān)檢測 1.某導(dǎo)體的電阻是2Ω，通過2А 的電流時，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量？ 2.標(biāo)有“220V 40W”電熱器安裝在220V的電路中，工作 100s后，所消耗的電能是 J，通過電熱器的電流是 A，產(chǎn)生的熱量是 J。 解答 討論、交流 鞏固提高 課后作業(yè) 1.課后“動手動腦學(xué)物理”第2、3、4小題； 2.思考：課本101頁 “想想議議”，下節(jié)課交流； 3．查閱生活中“電熱的利用和防止”。 學(xué)生按要求完成作業(yè)，查閱生活實(shí)際問題。 鞏固本課學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時增加課作業(yè)，使物理走向社會、走向生活。 六、板書設(shè)計 第4節(jié) 焦耳定律 一、電流的熱效應(yīng) 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)。 電熱大小的影響因素：電流 I 電阻 R 通電時間 t 二、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，跟電阻成正比，跟通電時間成正。 公式：Q=I 2Rt 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識與技能 1、知道電流的熱效應(yīng)及影響電流熱效應(yīng)的因素。 2、理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用 二、過程與方法 知道等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗中的運(yùn)用 三、情感、態(tài)度與價值觀 通過對視頻中實(shí)驗的體驗，培養(yǎng)學(xué)生勤于動手動腦的好習(xí)慣 【教學(xué)重點(diǎn)】 電流的熱效應(yīng)跟電阻、電流和時間的關(guān)系的探究 【教學(xué)難點(diǎn)】 組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析，并得出正確的結(jié)論 【教具準(zhǔn)備】 實(shí)驗視頻多媒體課件等 【新課引入】 教師出示一些用電器的圖片，讓學(xué)生觀察，并提出問題： 這些用電器都有什么共同的特點(diǎn)？ 這節(jié)課我們就來研究一下電與熱的有關(guān)問題 【進(jìn)行新課】 電流的熱效應(yīng) 電熱的實(shí)質(zhì)是電能的轉(zhuǎn)化。電熱既是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，同時也是電流做功的過程。但是對不同的用電器來說，在消耗相同的電能的情況下，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少是不同的比如電爐子、電飯鍋、電烙鐵等用電器的主要作用就是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而供人們利用，此時在不考慮能量損耗的情況下可以近似認(rèn)為電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能；但是對于像電風(fēng)扇、電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)等用電器，它們的主要目的不是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，所以此時消耗的電能中，只有很少一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，這時的熱效應(yīng)體現(xiàn)得不明顯。 知識點(diǎn)2焦耳定律Q＝I2Rt 1、探究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān) �。�1）猜想：（教師引導(dǎo)鼓勵學(xué)生發(fā)言） 生1：可能與電壓有關(guān)，因為電壓越大，電爐中產(chǎn)生的`熱越多； 生2：可能與電阻有關(guān)，因為電爐絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱； 生3：可能跟電流有關(guān)，因為常聽說，電流大容易引發(fā)火災(zāi) 教師總結(jié)：電流、電壓和電阻三個量之間是有聯(lián)系的，明確了兩個量就可以再確定另外一個量，故我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。 �。�2）設(shè)計實(shí)驗:(采用控制變量的方法) �、偃绾慰刂齐娏饕欢〞r電阻的變化？ �、谌绾慰刂齐娮枰欢〞r電流的變化？ �、廴绾伪容^電流產(chǎn)生熱量的多少？（轉(zhuǎn)換的思想） 師請同學(xué)們觀察通電的電爐和相連的導(dǎo)線 生：電阻絲很快地發(fā)紅，與之相連的導(dǎo)線卻不太熱 師：電阻絲與導(dǎo)線是怎樣連接的？請就此提出一個值得探究的課題——在電流相同時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有什么關(guān)系？ 演示實(shí)驗1：把兩個電阻不同的金屬絲串聯(lián)起來，放入裝有相同質(zhì)量煤油的兩個燒瓶中，通電，觀察燒瓶中的溫度計的示數(shù)、說明哪個燒瓶中產(chǎn)生的熱量多？可得出產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)？ 分析結(jié)論：在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多 演示實(shí)驗2：用一個電阻來做，通過滑動變阻器改變通過電阻的電流，觀察燒瓶中的溫度計的示數(shù)、得出什么結(jié)論？ 分析結(jié)論：在電阻、通電時間相同的情況下，通過的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多 演示實(shí)驗3：用一個電阻來做，通過相同的電流，改變通電的時間，觀察燒瓶中溫度計的示數(shù)、得出什么結(jié)論？ 分析結(jié)論：在電阻、通過的電流相同的情況下，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多 說明：探究電熱因素的方案較多，學(xué)生提到的，都可盡量鼓勵學(xué)生大膽地去探究 �。�3）怎樣理解實(shí)驗所選器材的目的： ①實(shí)驗時，選用的燒瓶要完全相同，里面所盛的煤油質(zhì)量也要相同，以使兩瓶中的煤油吸收不同的熱量時，升高不同的溫度 �、谄恐凶柚挡煌碾娮杞z也可分別用鎳鉻合金絲和銅絲 �、蹮恐�，為什么要裝煤油？ 答：因為煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，溫度變化明顯，從而使實(shí)驗現(xiàn)象明顯，另外煤油不導(dǎo)電，還能防止漏電 ④在實(shí)驗中，為什么要將兩電阻絲串聯(lián)？ 答：由于影響電熱大小的因素有多個，所以必須采用控制變量法，才能探究某一因素對電熱的具體影響、例如，探究電阻大小對電熱的影響時，必須控制電流和通電時間相同，當(dāng)兩電阻絲串聯(lián)時，可以絕對保證電流大小和通電時間相同 �、萦捎趯�(shí)驗中電流在導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量無法直接觀察，故采用轉(zhuǎn)化法，把放出熱量的多少轉(zhuǎn)化為能直接觀察的溫度變化的多少、通電后電流在電阻絲上產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升的溫度越高，觀測溫度的變化情況，就可以定性比較電流產(chǎn)生熱量的多少了 �。ㄕf明：當(dāng)然本實(shí)驗還有很多轉(zhuǎn)化方案、例如，轉(zhuǎn)化為燒瓶中煤油受熱使煤油柱升高的高度；或轉(zhuǎn)化為密閉空氣受熱膨脹使U形管中紅色液柱出現(xiàn)高度差；或轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體上用蠟均勻黏住的火柴棒掉下的數(shù)目等、注意用心體會吧�。� 2、焦耳定律 師英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實(shí)驗于1840年最先精確地確定了電流通過導(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，跟通電時間成正比的結(jié)論，這與我們剛才得出的電熱與電流、電阻的關(guān)系是一致的，于是人們?yōu)榱擞涀∷�，把這個規(guī)律叫做焦耳定律 教師總結(jié)：運(yùn)用焦耳定律計算電熱時應(yīng)注意： �。�1）焦耳定律公式Q=I2Rt,是由實(shí)驗總結(jié)出來，只要有電流通過導(dǎo)體，都可以用它來計算所產(chǎn)生的熱量 �。�2）公式中各物理量都是對同一段電路或同一導(dǎo)體而言的，也是對應(yīng)于同一狀態(tài)的 純電阻電路中利用xxxx、12.8 師像剛才接電爐的電路中，電流工作時將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，這樣的電路叫純電阻電路、初中我們所研究的電路，大部分是純電阻電路，如電燈、電阻的電路、而電風(fēng)扇所在的電路，電流工作時，消耗的電能只有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這樣的電路為非純電阻電路 消耗的電能W與產(chǎn)生的電熱Q之間的關(guān)系： （1）純電阻電路中，消耗的電能W等于產(chǎn)生的電熱Q； �。�2）非純電阻電路中，消耗的電能W大于產(chǎn)生的電熱Q 師請大家看教材P101頁《想想議議》，分析討論 學(xué)生討論后回答 教師總結(jié) 額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多、因為燈泡的電路是純電阻電路，所以有Q=W=Pt=xxxx、12、8 對于焦耳定律的理解，教師應(yīng)注意強(qiáng)調(diào)公式適用的條件，而不能片面地利用數(shù)學(xué)知識去討論、對于焦耳定律可從兩點(diǎn)加深理解：①在時間、電壓相同時，由Q=xxxx、12、8 課后作業(yè) 完成本課時對應(yīng)練習(xí)P8 【《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計】相關(guān)文章： 《杯子的設(shè)計》教學(xué)設(shè)計03-14 比的教學(xué)設(shè)計08-10 教學(xué)設(shè)計09-05 生物與環(huán)境的關(guān)系的教學(xué)設(shè)計-教學(xué)設(shè)計07-07 學(xué)習(xí)制作手機(jī)架教學(xué)設(shè)計-教學(xué)設(shè)計07-08 詩歌教學(xué)設(shè)計04-12《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計2