资源简介

教 学 设 计
学科年级 九年级物理 教材版本 人教版
课题名称：第十八章 第四节《焦耳定律》
一、课程标准
本节课是人教版九年级物理第十八章最后一节的内容，要求在探究实验的基础上了解焦耳定律。让学生经历实验的探究过程，学习控制变量法和转换法这两种科学探究方法，培养学生观察思考能力和合作探究能力。焦耳定律的研究是从电流热效应开始的，通过创设情境，结合实例可以发现，导体电阻的大小对电热有影响，从而提出“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”这一探究问题。在研究电流、电阻和通电时间对电热多少的影响时，要利用控制变量法和转换法。知道电功与电热间的联系与区别。用焦耳定律能解释和说明生产、生活中的一些电热现象，让学生体会物理在生活和生产中的应用。
二、教学背景（教学内容、核心素养点、学情分析）
焦耳定律是初中物理学习的重要定律之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现，学习了电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，它是对前面电功、电能理解的一个提升。本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成。 本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的实验探究能力和科学思维能力，会用控制变量法和转换法这两种研究物理问题的科学方法进行设计实验。 电热，是初中学生学习的最后一个电学物理量，很多学生对电功、电热之间关系认识混乱，本节课通过让学生观看教师演示实验，让学生体验探究过程，加强了对焦耳定律得出过程的理解，增强了学习兴趣。但我们农村学生基础比较差，对少部分尖子学生要提高学习目标，除掌握好基本概念、基本规律外，还应掌握分析问题和解决问题的能力。对于大部分学生来说则重点掌握基本概念和基本规律，夯实基础知识。分层教学，为今后学习打好基础。
三、教学目标（本课教学目标、教学重难点）
（一）知识与技能 1、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与电流、电阻和通电时间的关系，引出焦耳定律以及理解焦耳定律的内容、公式、单位； 3、会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防止。 （二）过程与方法 体验电热与哪些因素有关的探究过程，会用控制变量法和转换法来探究物理问题。 情感态度和价值观 通过探究实验来培养和提高学生的实验探究能力和科学思维能力。 重点：应用焦耳定律解决简单电热问题 难点：探究电热的影响因素，理解电热与电功的关系。
四、教学策略与资源
本节通过列举生活中所使用的用电器的例子，来总结它们在工作上有什么共同的特点，来引入新课和引出电流的热效应。从生活现象入手，激发了学生学习本节课的兴趣。通过创设情境，提出“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”这一探究问题，围绕这一问题，引导学生用控制变量法和转换法来设计这个实验，教师通过演示实验，让学生总结电热的影响因素，并能用语言进行科学的表述。理解焦耳定律，认识电热与电功的关系，会用焦耳定律来解决简单的计算题，会用焦耳定律来解释生活中的一些电热现象，让物理来源于生活，回归于生活。最后，再通过实例，让学生知道电热的利用与防止。
五、教学过程
新课引入 利用多媒体课件展示一些家用电器，并提出问题。 这些用电器在工作时有什么共同的特点？由此来引入新课。 新课讲授 活动一：电流的热效应 同学们根据自己的生活经验，举出许多电流通过导体时产热的例子。 总结：电流的热效应（电能转化为内能） 3、教师创设情境，提出问题，进入探究实验环节。 （1）点亮的灯泡过一会儿为什么会烫手？ （2）电炉丝通过导线接到电路中，为什么电炉丝热得能发红，而和它相连接的导线却不怎么发热？ 活动二：探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关？ 1、提出猜想 让学生根据设置的问题和生活中的感受进行合理的猜想。 设计实验 实验（1）：探究电热与电阻关系 ①设计实验 实验过程中控制不变的量是什么？如何控制？改变的量是什么？如何改变？如何判断电流通过导体产生热量的多少？ ②进行实验（教师演示） ③得出结论 当电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 实验（2）：探究电热与电流关系 ①设计实验 实验过程中控制不变的量是什么？如何控制？ 改变的量是什么？如何改变？ ②进行实验（教师演示） ③得出结论 当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 最后教师总结： 1、当电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 2、当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 3、当电阻和电流相同时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 活动三：焦耳定律 1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 2、公式：Q = I2Rt 3、单位：焦耳（J） ▲教师强调说明：电热与电功的关系 1、当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 　　Q = W = Pt = UIt = I2Rt （如：电暖器，电饭锅，电炉子） 2、当电流通过导体时，消耗的电能主要转化为机械能，只有一少部分电能转化成了内能。 电能=内能+机械能Q六、板书设计
18.4焦耳定律 1、电流的热效应 电能转化为内能 探究：电流通过导体产生的热量与什么因素有关 控制变量法和转换法 当电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 当电流和电阻相同时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 焦耳定律 （1）内容　　 （2）公式：Q = I2Rt （3）单位：焦耳（J）

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