初中物理-电与热（焦耳定律）教学设计学情分析教材分析课后反思

《焦耳定律》--《电与热》教学设计

课题焦耳定律《电与热》课型新授课课时1课时【设计理念】物理新课程标准的基本理念是：（1）注重学生发展，改变学科本位观念；（2）从生活走向物理，从物理走向社会；（3）注重科学探究，提倡学习方式多样化等。为了体现这些新的理念，本节结合教学实际，从学生生活中熟悉的用电器及现象入手，使学生进一步认识电和热的关系，学会辩证地看问题。通过自创实验器材创设问题情境，让学生经历科学探究过程，学习科学探究方法，培养科学探究精神、创新意识和实践能力，及团队合作精神。在教学过程中重要的是让学生通过观察、思考探索电流热效应跟电阻、电流大小以及通电时间的关系，使学生了解科学探究的方法。并且通过利用身边的器材也可以探究物理问题的经历，进一步增强学生的“STS”思想。【教学目标】知识与技能目标1、通过联系生活实例，知道电流的热效应。2、知道焦耳定律的内容及公式表达式，能应用焦耳定律解决简单的电热问题。3、知道电热的利用和防止。过程与方法目标通过探究，经历分析实验现象的过程，知道电热与电阻、电流和通电时间的关系。情感态度与价值观目标通过分析生活实例，学会辩证的看待电热的利用和防止问题。【教学重点】电流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。【教学难点】理解焦耳定律。【教学准备】多媒体课件，【以下器材各八组】电池组、带鳄鱼夹的导线、开关、滑动变阻器、250ml输液瓶（带瓶塞）、细塑料管、电阻圈。【教学过程】教师活动学生活动说明·创景激学：

(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸其玻璃泡，有什么感觉？

(2)你能从能量转化的角度分析一下这个现象吗？·新课引入：

一、电流的热效应：电流通过各种导体时，将电能转化为热的现象叫做电流的热效应。你能列举几个生活中利用电流的热效应工作的实例吗？

思考1：我们通常都把电水壶接在什么电路中呢？请联系欧姆定律，这又能说明什么？你能猜想电热与什么因素有关吗？提示：看仔细，电壶芯的形状确有不同哟！这能说明什么呢？大家都知道，要烧开一定量的开水，利用不同的电壶所用的时间也不同，这又能说明什么问题呢？二、探究电热与电阻、电流和通电时间的关系思考2：（1）要探究电热与电流、电阻和通电时间的关系，物理学中应采取什么方法？（2）在探究电热与电阻的关系时，你是怎样实现电流和通电时间相同的呢？（3）要探究电热与电流的关系时，你是怎样实现电阻和通电时间相同的呢？实验器材及工作原理介绍。说明：我们是用通电的电阻丝来加热空气，使其受热膨胀，借助细管中水柱上升的快慢来反映所产生的电热的多少！这种将不易观察到的现象通过其他直观现象再现出来的方法叫转换法。探究一：电热与电阻的关系分析你的实验现象，你能得出什么结论呢？探究二：电热与电流的关系分析你的实验现象，你又能得出什么结论呢？探究三：电热与通电时间的关系联系你的生活经验，在电阻和电流都相同的情况下，导体产生的热量的多少与通电时间的长短有什么关系？三、焦耳定律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，这个规律叫做焦耳定律。公式：Q=I2RtQ——热量——焦耳（J）I——电流——安培（A）R——电阻——欧姆(Ω)t——时间——秒(s)说明：电流通过导体时，如果电能全部转化为热能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能（电功）W，即Q＝W＝Pt＝UIt＝I2Rt。评价练习1、某电热器接在220V的电源上，它的电阻是55Ω，通电10分钟产生多少热量？评价练习2、为什么电炉丝通过铜导线接到电路中，炉丝热得发红，铜导线却不怎么热？四、电热的利用和防止电热可以给人们的生活带来方便，也可以给人们带来危害。因此使用电热器时，一方面要利用其为我们服务，另一方面也要防止其带来的危害。

积极思考，回答问答。

学生讨论、总结。根据自己的生活经验，尝试列举利用电流的热效应工作的用电器。由图片对比得出电壶芯的电阻不同。并联系欧姆定律的公式：，总结出“电压一定时，电流与电阻成反比”。从而猜想电热可能与U、I有关。猜想“电热可能与加热时间有关”。小组讨论后确定：（1）本实验的方法为控制变量法。（2）让不同阻值的电阻串联。（3）让一电阻与滑动变阻器串联。观察、小组讨论。认识原理。分组探究。小组讨论，相互交流。分组探究。小组讨论，相互交流。联系生活实际，大胆表述自己的见解。学生阅读教材，掌握焦耳定律的内容及公式（符号和意义）、单位。前后联系，积极拓展。示范练习。联系实际，相互交流。列举生活实例，区分电热的利用和防止。

利用身边事例创设情境，激发学习兴趣，拉近物理与生活的距离

鼓励学生大胆分析，勇敢于表达自己的观点。联系生活，凸显“STS”思想。创设生活情境，进行必要的引导，提出猜想。通过讨论分析，总结实验方法，确保实验的严密性。引导探究实验步骤的设计。通过观察瓶内电阻丝的长短及粗细来粗略估计电阻丝电阻的大小。方法介绍。结论一：实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，导体产生的热量越多。结论二：实验表明，在通电时间一定，电阻相同的情况下，通过的电流越大，导体产生的热量越多。结论三：在电阻和电流都相同的情况下，通电时间越长，导体产生的热量越多。培养学生通过资料获取知识的能力，以及阅读的能力。拓展说明，强化重点。巩固应用，矫正提高。体现“STS”思想，承上启下。进一步拉近物理与生活的距离，显现物理知识的实用价值。培养利用辩证的观点看问题的习惯。·课堂总结

通过本节课你获得了哪些知识？

学生归纳总结，说出所掌握的内容。

培养学生归纳总结的能力。

【板书设计】

四、电与热一、电流的热效应：电流通过各种导体时，将电能转化为热的现象叫做电流的热效应。（Q）二、探究电热与电阻、电流和通电时间的关系

三、焦耳定律：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，这个规律叫做焦耳定律。

公式：Q=I2Rt

I—电流—安（A）R—电阻—欧（Ω）t—通电时间—秒（S）Q—热量—焦（J）

四、电热的利用和防止。（发热体）【课堂达标练习】1、电流通过导体产生的热量跟通过导体的_________的二次方成正比，跟导体的________成正比，跟通电_______成正比。2、焦耳定律的公式表达式为Q=I2Rt，其中Q表示产生的______，单位是_______；I表示通过导体的______，单位是_________；R表示_________，单位是__________；t表示__________，单位是________，计算时单位要一致！3、下列电器设备中，利用电流热效应的是（

）A.电动机B.电饭锅C.电风扇D.电视机4、在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（

）A.通过它们的电流和加在它们两端的电压B.通过它们的电流和它们的电阻C.通过它们的电流和通电时间D.通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间5、有三个用电器，其中一个为“220V，60W”的电风扇，一个为“220V，60W”的白炽灯，另一个是“220V，60W”的电烙铁，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是（）A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电烙铁最多D.都一样（三）关于学情的研究。知识技能方面学生在前面已经学习了欧姆定律，通过本章前两节的学习，学生对电能、电功率知识已有了一定的了解。对于一些探索性问题学生已有了初步的探究意识，同时也具备了一定的实验操作能力。生活经验准备初中学生对很多科学问题总是有很浓的兴趣很想探究这些问题，但却不知从何下手，实验设计能力有待提高。难度分析本节对于电热现象的认识难度不大，关键是创设条件探究影响电热大小的因素，方法上要求熟练掌握控制变量法、转换法的运用，由于实验器材为自创简易器材，对于学生的动手操作能力要求也较高。还有就是本节对于焦耳定律公式的运用，严格按照物理学所要求的格式解答是学生的另一个难点。课前实验器材准备普通输液玻璃瓶，长细塑料管，用红、蓝墨水兑好的水，滑动变阻器，电池组，导线等。需事先挨个检查自制器材的气密性！这是本实验成败的关键。效果分析当堂检测第一、二题属于焦耳定律的识记，达标率很高；第三题属于对电流热效应现象的认识，联系生活实际密切，达标率也很高；第四题对探究方法的考查，因为共有四个物理量，研究任意两个物理量之间关系时，必须控制另外两个物理量不变，方法简单，但需要学生认真读题，提炼出重要信息，考察能力较为突出，本题出错稍多，原因在于审题不清导致；第五题考查纯电阻电路在实际用电器中的应用，需要学生具备一定的分析比较和联系实际的能力，出错率较高。课堂中，对于课题引入阶段的问题引入，学生循序渐进；引导探究设计、提出探究问题时主要涉及控制变量法和转换法的实际运用，但学生真正认识时却难度不小，此处不宜快。在探究时，由于自制器材结合实验室器材，学生在操作时略显生疏，且由于输液瓶气密性直接导致实验效果是否明显，学生能力有限，所以实验操作难度挺大。在运用焦耳定律公式处理相关问题时，规范性又是不少学生的短板。但总体效果良好，由于自制实验器材，激发了学生的兴趣，且带着神秘感进行探究，精力集中。小组配合较好，绝大部分同学都探究得出了比较明显的现象，同时也激发了学生借助身边物品进行物理探究的欲望。（二）关于教材内容的研究。《焦耳定律》新人教版九年级第十八章第四节的内容，旧人教版初中物理教材八年级下册第八章第四节《电与热》，北师大版初中物理九年级第十三章第四节《电流的热效应》，不同版本对焦耳定律的处理基本相同，是用1课时进行教学。本节课内容主要有两部分，一是电流的热效应跟哪些因素有关，在此基础上引出焦耳定律；二是电热的利用和防止。教材在学生学习了电能、电功率知识后及时地安排了本节课，既满足学生的学习需要，又符合学生的认知规律。此外教材在学生知道了在电流一定时，导体产生热的功率跟电阻成正比后，及时地安排了电热的利用和防止的内容，充分体现了“从生活走向物理从物理走向社会”、“学以致用”的新的教育理念。本节课也为后面安全用电的教学做了知识准备，本节课在全章中起着承上启下的作用。根据本节课的内容特点，我把本节课的教学重点放在教材的第一部分。即电流产生热效应跟什么因素有关，这是知识的重点，同时为了增强学生的过程意识、体验意识和实践意识。因此，我把学生的探究过程列为本节课的教学重点。即如何让学生提出与本节课相关的问题，如何进行探究实验设计，怎样准确描述结论等。而对于公式Q=I2Rt以及Q=W=Pt（区分纯电阻电路）则是本节课教学的难点。【课堂达标练习】1、电流通过导体产生的热量跟通过导体的_________的二次方成正比，跟导体的________成正比，跟通电_______成正比。2、焦耳定律的公式表达式为Q=I2Rt，其中Q表示产生的______，单位是_______；I表示通过导体的______，单位是_________；R表示_________，单位是__________；t表示__________，单位是________，计算时单位要一致！3、下列电器设备中，利用电流热效应的是（

）A.电动机B.电饭锅C.电风扇D.电视机4、在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（

）A.通过它们的电流和加在它们两端的电压B.通过它们的电流和它们的电阻C.通过它们的电流和通电时间D.通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间5、有三个用电器，其中一个为“220V，60W”的电风扇，一个为“220V，60W”的白炽灯，另一个是“220V，60W”的电烙铁，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是（）A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电烙铁最多D.都一样【课后反思】《焦耳定律》---《电和热》是新人教版九年级第十八章（旧人教版八年级物理第八章）第四节的内容，主要内容是电流通过导体时，电能转化成热与电流、电阻、通电时间有关；电热的利用和防止。本节课的设计的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，培养良好的思维习惯。根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结。教学中应该充分地相信学生，给学生活动的空间，真正的让学生成为学习的主人，在实验的过程中学生也可能提出许多问题，例如学生在观察电炉通电时提出了不同的问题：为什么电炉丝是一点点地变红而不是一下变红？为什么电炉丝热得发红而与它相连的导线却不很热？等等，教学中一定要发挥学生的主体作用，尤其是在大力提倡科学探究的今天。在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性，与思维分析能力，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。通过本节课的教学，我进一步相信我的学生，相信他们的能力，在今后的教学中，充分发挥学生学习的主动性，主有让他们爱学、会学，我们教师才能真正走出多年的困惑，不要一为地强调结果，让我们更多地关注过程吧，只有这样结果才会更加美好。【课程标准解读与设计理念】物理