高中物理-5 焦耳定律教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计【学习目标】1．通过对电功和电功率的概念的学习，能知道电流做功的实质，会利用公式进行相关计算。2．通过学习焦耳定律,会运用定律进行简单的计算，并能从能量守恒的角度理解焦耳定律。3．通过学生探究实验，理解电功和电热的区别，进一步学习控制变量法与转换法.4.通过学生探究实验，从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路，在实验中提高学生归纳并得出结论的能力。【自主学习基础知识】知识一:电功和电功率[先填空]1．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积．(2)公式：W＝.(3)单位：国际单位是，符号是.(4)意义：描述电能转化为其他形式能的多少．（5）对电功的理解①从力的角度，电流做功的实质是__________对电荷做功。②从能的角度，电流做功是_______转化为其他形式能的过程，电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形式的能。2．电功率(1)定义：单位时间内所做的功．(2)公式：.(3)单位：，符号是.(4)意义：描述转化为其他能的快慢或者是电流做功的快慢.(5)用电器的额定功率和实际功率①额定功率：用电器长期正常工作时的__________，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率。②实际功率：用电器__________时间消耗的电功率，为了保证用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率[再思考]用电器额定功率越大，接在电路中电流做的功越多，这样说法对吗？[后判断](1)电功与电能的单位相同，电功就是电能．()(2)电功率越大，电功越大．()(3)1千瓦时＝3.6×106J．()知识2：焦耳定律[先填空]1．内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟及成正比．2．表达式：Q＝.3.热功率（1）意义：表示电流的物理量.（2）定义：单位时间内的（3）公式：[再思考]标有“220V40W”的白炽灯泡和“220V40W”的电动机，把它们并联后接到220V的照明电路中，二者都能正常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？[后判断](1)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热．()(2)根据I＝eq\f(U,R)可导出P＝eq\f(U2,R)，该公式用于任何用电器．()(3)电流通过电解槽时，电功大于电热．()预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4【合作探究重难疑点】学生分组探究一纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功与电热(对比分析)第1步探究——分层设问，破解疑难1、电动机与电炉接在电路中有何区别？2、如何分析电路中能量的转化？第2步结论——自我总结，素能培养1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较两种电路比较内容纯电阻电路非纯电阻电路元件特点欧姆定律能量转化元件举例2.电功与电热的比较(1)电功与电热(2)电功率与热功率第3步例证——典例印证，思维深化例1规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的电功率和发热的功率．规律总结：第4步巧练——精选习题，落实强化1．(多选)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有()A．P＜UIB．P＝I2(R1＋R2)C．P＝UID．P＞I2(R1＋R2)2．电阻R和电动机M串联接到电路中，如图2－5－1所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生的热量为Q2，则有()A．U1＜U2，Q1＝Q2 B．U1＝U2，Q1＝Q2C．W1＝W2，Q1＞Q2 D．W1＜W2，Q1＜Q2图2－5－1学生分组探究二串并联电路中电功、电功率的分析计算(深化理解)第1步探究——分层设问，破解疑难1、如何计算串联电路、并联电路各支路电功率？2、总功率与各支路功率有何关系？第2步结论——自我总结，素能培养对于纯电阻电路中，用电器串并联时电功率的关系如下．1．串联电路功率关系2．并联电路功率关系第3步例证——典例印证，思维深化例2关于电功和电热,下面说法正确的是()A.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt,且W=QB.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt,且W有时不等于QC.电功W=UIt在任何电路中都适用,Q=I2Rt只在纯电阻电路中适用D.电功W=UIt,电热Q=I2Rt,只适用于纯电阻电路例3对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）A.W=UItB.Q=I2RtC.Q=Pt D.W=Pt规律总结第4步巧练——精选习题，落实强化3．如图2－5－2所示，电源电压8V，闭合开关后，电流表的示数为0.2A，电流表Ⓐ的示数为0.3A．试求：(1)R1的电功率；(2)1min内R2消耗的电能．学情分析学生在初中已经接触过焦耳定律的内容，为本节课的学习打下了一定的基础，但高中阶段将从电场力做功及能量转化和守恒等角度来研究焦耳定律，这对学生的学习提出了更高的要求。本节课所涉及的能量观点，是研究电学问题和其他物理问题的重要方法。另外，这一节的内容在实际中有广泛而重要的运用，不但是学习后续知识的基础，而且是学习电工的基础。所以，本节课不但是物理知识的传授课，更是物理方法和思想的渗透课。在教学中应该充分联系实际，以便巩固和加深对基本知识的理解，掌握实际问题中的原理。效果分析电功和电热的计算是本节课的教学重点，围绕这个教学重点，具体实施教学时，会出现这样几个教学难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。教学方法与手段1．采用问题解决式，引导学生联系前面电场力的知识，推导电流做功的表达式。2．密切联系实际，通过实例分析让学生明确各种电能与其他形式的能的转化情况。3．进行演示实验，让学生明确纯电阻电路与非纯电阻电路在能量转化时的区别。通过学生自主学习，小组合作，教师点拨，突出了本节课的教学重难点，很好的完成了教学目标，使学生运用理论知识解决实际问题的能力得到了有效的训练。通过教师讲解和小组讨论，学生已基本能够推掌握分析问题的一般规律与技巧。教材分析教材的地位、作用和特点焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。焦耳定律是重要的物理定律，学生在初中就学过，初中主要接触的是纯电阻电路，电热表达式Q=I2Rt与电功表达式W=UIt都可计算电热。而在高中的非纯电阻电路中，两个公式就不能划等号。在高中教学中，主要从能量转化这个跟高的视角来理解焦耳定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学计算问题中的地位举足轻重。评测练习1．关于电功，下列说法中正确的有()A．电功的实质是电场力所做的功B．电功是电能转化为内能C．电场力做功是电能转化为其他形式能量的量度D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等2．A、B、C三个灯泡如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则RA∶RB∶RC为()A．1∶1∶1B．1∶2∶2C．2∶1∶1D．1∶4∶43．理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则有()A．P＝UIB．P＝I2(R1＋R2)C．P＞UID．P＞I2(R1＋R2)4．一台直流电动机线圈电阻r＝1Ω，与一阻值R＝10Ω的电阻串联，当所加电压U＝150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。参考答案：1.AC2.D3.AD4．P＝IUM＝5×100W＝500WP热＝I2r＝25WP机＝P－P热＝500W－25W＝475W课后反思这节课从知识上来说，主要学习了电功、电功率公式及焦耳定律，其中焦耳定律是主要内容。在研究问题时，我们主要运用了能量转化和守恒的方法，能量转化和守恒的方法是研究物理问题的一种重要方法，贯穿在物理知识学习的全