2023九年级物理下册 第十八章 电功率第4节 焦耳定律第1课时 焦耳定律教案 （新版）新人教版

2023九年级物理下册第十八章电功率第4节焦耳定律第1课时焦耳定律教案（新版）新人教版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容是焦耳定律。焦耳定律是电功率学习的重要部分，它描述了电流通过导体时产生的热量与电流的二次方、导体的电阻和通电时间成正比的关系。具体内容如下：

1.焦耳定律的表述：Q=I^2Rt，其中Q表示通过导体产生的热量，I表示电流，R表示导体电阻，t表示通电时间。

2.焦耳定律的实验验证：通过实验观察电流通过导体产生的热量，验证焦耳定律的正确性。

3.焦耳定律的应用：学习如何利用焦耳定律计算电流通过导体产生的热量，解决实际问题。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在学习电学知识的基础上，已经掌握了电流、电阻、电功等基本概念，通过本节课的学习，将进一步深入理解电流通过导体产生热量的规律，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学探究能力：通过实验验证焦耳定律，培养学生设计实验、观察现象、分析问题的能力。

2.逻辑推理能力：引导学生从实验结果推导出焦耳定律的数学表达式，培养学生的逻辑推理能力。

3.数学应用能力：运用数学知识计算电流通过导体产生的热量，提高学生的数学应用能力。

4.问题解决能力：培养学生运用焦耳定律解决实际问题的能力，如计算电器消耗的电能转化为热能的效率等。

5.科学思维：通过学习焦耳定律，培养学生从实验现象中提炼科学规律的思维方式，提高学生的科学思维能力。三、教学难点与重点1.教学重点：

重点一：理解焦耳定律的表述和意义。学生需要掌握焦耳定律的数学表达式Q=I^2Rt，并理解其描述的电流通过导体产生热量的规律。

重点二：实验验证焦耳定律。学生需要通过实验观察电流通过导体产生的热量，并验证与电流的二次方、导体的电阻和通电时间的关系。

重点三：运用焦耳定律解决实际问题。学生需要学会利用焦耳定律计算电流通过导体产生的热量，并将理论知识应用于解决实际问题，如计算电器消耗的电能转化为热能的效率等。

2.教学难点：

难点一：理解焦耳定律的实验验证方法。学生可能对实验过程中观察到的现象与焦耳定律之间的关系难以理解，需要教师通过实验演示、引导学生观察和分析，帮助学生突破难点。

难点二：运用数学知识计算焦耳定律中的热量。学生可能对如何将实验数据代入数学表达式进行计算感到困惑，需要教师通过例题讲解、引导学生逐步解题，帮助学生掌握计算方法。

难点三：将焦耳定律应用于解决实际问题。学生可能对如何将理论知识与实际情境相结合感到困难，需要教师通过提供实际案例、引导学生运用所学知识进行分析，帮助学生突破难点。

四、教学过程设计

1.导入：教师通过引入日常生活中常见的电器发热现象，激发学生对电流产生热量的兴趣，引出本节课的主题——焦耳定律。

2.讲解与演示：教师讲解焦耳定律的表述和意义，并通过实验演示电流通过导体产生的热量与电流的二次方、导体的电阻和通电时间的关系。

3.练习与讨论：学生分组进行实验，观察并记录电流通过导体产生的热量数据。学生之间进行讨论，分析实验结果与焦耳定律之间的关系。

4.讲解与解答：教师讲解如何利用焦耳定律计算电流通过导体产生的热量，并通过例题进行讲解，引导学生逐步解题。

5.应用与拓展：学生分组讨论如何将焦耳定律应用于解决实际问题，如计算电器消耗的电能转化为热能的效率等。教师提供实际案例，引导学生运用所学知识进行分析。

6.总结与反馈：教师引导学生总结本节课的主要内容和知识点，对学生的学习情况进行反馈，布置作业巩固所学知识。四、教学资源1.软硬件资源：实验室设备，包括电流表、电阻器、导线、电源等，用于进行焦耳定律的实验验证。

2.课程平台：教科书和教学课件，用于提供课程的主要内容和知识点。

3.信息化资源：多媒体演示文稿，用于展示实验过程和结果，增强学生的直观感受。

4.教学手段：讲解、实验演示、小组讨论、例题讲解等，用于引导学生理解和掌握焦耳定律。五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《焦耳定律》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过电器发热的现象？”比如，使用电吹风时，它会发热，这是为什么？这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索焦耳定律的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解焦耳定律的基本概念。焦耳定律是描述电流通过导体时产生的热量与电流的二次方、导体的电阻和通电时间成正比的规律。它对于我们理解电能转化为热能的过程非常重要。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了焦耳定律在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调焦耳定律的表述和实验验证这两个重点。对于如何运用数学知识计算热量这部分难点，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与焦耳定律相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示焦耳定律的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“焦耳定律在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了焦耳定律的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对焦耳定律的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。六、学生学习效果1.理解并掌握焦耳定律的表述和意义，能够运用数学表达式Q=I^2Rt计算电流通过导体产生的热量。

2.通过实验验证焦耳定律，学生将能够观察并分析电流通过导体产生的热量与电流的二次方、导体的电阻和通电时间的关系。

3.学生将能够将焦耳定律应用于解决实际问题，如计算电器消耗的电能转化为热能的效率等。

4.通过实验和小组讨论，学生的科学探究能力将得到提升，他们能够设计实验、观察现象、分析问题。

5.学生的逻辑推理能力将得到锻炼，他们能够从实验结果推导出焦耳定律的数学表达式。

6.学生将能够运用数学知识解决物理问题，他们的数学应用能力将得到提高。

7.学生将能够将理论知识与实际情境相结合，他们的问题解决能力将得到培养。

8.学生将能够通过小组讨论和成果分享，提高他们的沟通能力和团队合作能力。

9.学生将能够培养对物理学科的兴趣和好奇心，他们将对电流产生热量现象有更深入的理解。

10.学生将能够掌握科学思维的方法，他们能够从实验现象中提炼科学规律。七、反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验与实际应用结合：我在教学中尝试将焦耳定律的实验与实际生活中的电器发热现象相结合，让学生能够更直观地理解理论知识。

2.小组讨论与合作：我鼓励学生进行小组讨论，让他们能够互相交流观点和想法，培养他们的团队合作能力。

（二）存在主要问题

1.实验操作理解不足：在实验过程中，部分学生对于电流通过导体产生热量的现象理解不够深入，需要在实验设计上更加细致，引导学生观察和分析。

2.数学应用能力差异：学生在运用数学知识计算热量时，表现出不同的困难程度，需要我在教学中更加关注学生的个体差异，提供适当的辅导。

（三）改进措施

1.深化实验教学：我将进一步完善实验教学，通过增加实验的互动性和操作性，让学生更加直观地感受到焦耳定律的应用，提高他们的实验操作理解能力。

2.个性化辅导：针对学生在数学应用能力的差异，我将提供个性化的辅导，根据学生的实际情况进行有针对性的指导，帮助他们克服困难。

3.加强校企合作：我将寻求与电器维修企业合作，为学生提供更多实际操作的机会，让他们能够将理论知识与实际工作相结合，提高他们的综合应用能力。

4.鼓励学生提问：我将鼓励学生在课堂上积极提问，及时解答他们的疑问，帮助他们更好地理解和掌握焦耳定律的知识。

5.教学方法多样化：我将尝试采用更多样的教学方法，如案例分析、小组讨论等，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果。八、板书设计①焦耳定律的表述：Q=I^2Rt

②焦耳定律的实验验证

③焦耳定律的实际应用

板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了，以便于学生理解和记忆。同时，板书设计应具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。典型例题讲解例题1：

一个电阻为5Ω的电阻丝，通过电流为1A的电流，通电时间为2秒，求电阻丝产生的热量。

解：

根据焦耳定律Q=I^2Rt，代入数值得到：

Q=1^2*5*2=10焦耳。

例题2：

一个电阻为10Ω的电阻丝，通过电流为2A的电流，通电时间为1秒，求电阻丝产生的热量。

解：

根据焦耳定律Q=I^2Rt，代入数值得到：

Q=2^2*10*1=40焦耳。

例题3：

一个电阻为8Ω的电阻丝，通过电流为3A的电流，通电时间为3秒，求电阻丝产生的热量。

解：

根据焦耳定律Q=I^2Rt，代入数值得到：

Q=3^2*8*3=72焦耳。

例题4：

一个电阻为6Ω的电阻丝，通过电流为4A的电流，通电时间为4秒，求电阻丝产生的热量。

解：

根据焦耳定律Q=I^2Rt，代入数值得到：

Q=4^2*6*4=96焦耳。

例题5：

一个电阻为12Ω的电阻丝，通过电流为5A的电流，通电时间为5秒，求电阻丝产生的热量。

解：

根据焦耳定律Q=I^2Rt，代入数值得到：

Q=5^2*12*5=120焦耳。作业布置与反馈作业布置：

1.请学生根据焦耳定律的公式Q=I^2Rt，计算给定条件下电阻丝产生的热量。

2.设计一个实验，验证焦耳定律的正确性。要求学生详细描述实验步骤、所需器材和数据记录方式。

3.请学生分析日常生活中电器发热的现象，并尝试用焦耳定律解释其原因。

4.选择一个实际问题，如计算家用电器消耗的电能转化为热能的效率，并运用焦耳定律进行计算。

5.请学生总结焦耳定律在实际应用中的重要性和意义，并撰写一篇短文进行阐述。

作业反馈：

1.对于学生计算电阻丝产生热量的作业，重点检查计算过程的准确性，并对错误进行纠正。同时，鼓励学生尝试不同的电流、电阻和时间组合，加深对焦耳定律的理解。

2.对于实验设计的作业，关注学生对实验步骤的描述是否清晰，所需器材的选择是否合理，以及数据记