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1、焦耳定律教学设计课题184 焦耳定律设计思想思维矛盾、认知冲突去研究电热与电阻的关系。本课使用了大量的教师发问来引导课堂的推动，每一个重要环节的过度都通过教师精心设计的问题来引导、启发。本课重点在于电热与电阻的关系的探究与讲授，而对于电热与电流、时间的定量关系没有在课堂上过份展开，使得本课在实行中，有主有次、层次分明、难易明晰。在知识应用方面的讲授利用了多媒体课件辅助教学，并且在授课时拆解了生活中常见的小家电吹风机来提升学生的学习兴趣。学情分析九年级的学生，对科学探究的各个要素已经了解，已经具备了初步的探究水平和小组合作学习的意识。学生对电流热效应的应用很熟悉。本节课对“电热影响因素”的探究重
2、点不放在完整的探究环节以及精密的定量测量上，而是注重渗透物理实验探究方法、注重学生对抽象实验的亲自体验上。教材分析本节共分成三部分内容：电流的热效应、焦耳定律和电热的利用和防止。焦耳定律是关于电热的规律，是在学生学习了电功率等电学重点难点后的一节课，学习难度不大，重在让学生通过实验这种学习方式，获得探究体验，从而提升动手水平、实验设计水平。同时教师自制教具的使用能够最大水准的激发学生的学习兴趣。教学目标知识与技能1了解电流的热效应及电能与热能的转化；2理解焦耳定律内容及表达式，并利用其解决相关简单计算； 3了解电流热效应的应用与危害防控。过程与方法1通过教师自制学具体验电流热效应，加深对电与热
3、联系的理解；2通过体验科学探究过程，初步理解焦耳定律。情感态度与价值观1学习科学家焦耳对科学执着研究的精神；2通过体验活动激发学生对物理学科的学习兴趣。教学重点难点重点：引导学生探究电热与电阻之间关系，并初步归纳其结论。难点：电热与电流为“二次方”关系的得出与理解。教学方法实验法、观察法、探究法、讲授法使用器材“焦耳定律探究仪器”（利用空气热膨胀）、学生电源、镍镉合金丝（大小电阻各一个）、铜丝、细导线、火柴、焦耳定律演示器、教学用电源、调压器、发热电阻多个课时1课时教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图一、引入新课问题引入：小魔术：带领学生利用电流热效应使导体丝发热，进而“引爆气球”。同
4、学们猜想，老师如何通过开关远程引爆这只气球的。探究活动1：学生利用实验桌上的发热电阻丝结合电池、导线点燃火柴，亲自体验电流的热效应。5号电池 电池盒 镍镉合金丝 火柴学生代表参与实行实验引课、激发学生学习兴趣。亲自体验，激发兴趣。二、探究新知一、电流的热效应定义：电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。教师演示1：电炉丝通电后发热，呈红赤状态，那么与之相连的导线呢？摸摸看。请大家在镍镉合金丝旁串联一段铜丝连入电路，能否点燃火柴？用手摸一摸。镍镉合金丝 铜丝二、焦耳定律表述：电流通过导体所产生的热量，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。探究活动2：将电阻
5、大小不同的镍镉合金丝串联，用它们各自点燃火柴，比较哪个更快？探究活动3：利用“焦耳定律探究仪器”，简单观察液柱升高情况，探寻I、t一定时，Q与R的关系。让学生根据实验数据归纳电热Q与R的关系。探究活动4：利用“焦耳定律探究仪器”，简单观察液柱升高情况，探寻R、t一定时，Q与I的关系。让学生根据实验数据归纳电热Q与I的关系。(利用已采集好的实验数据，让学生归纳Q与t的关系)科学家生平：焦耳(James Prescott Joule，18181889)，英 国物理学家。一生致力于实验研究。用近 40 年的时间做 400 多次实验，研究热和功的关系。根据 测量电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。他
6、的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。为了纪念他对科学发展的功绩，能量和功的单位被命名为“焦耳”(J)。三、电热的利用和防止1电热的利用：吹风机、孵蛋器。2电热的危害和防止：保险丝、隔热材料。观察、交流、回答思考、实验、总结实行实验、采集数据听讲、回答问题设置认知冲突，将课程引向重点。课程难点，利用二次函数曲线辅助理解二次方关系。渗透情感态度价值观。拆解吹风机激发学生兴趣。激发兴趣活跃课堂。三、巩固练习1如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是( )2一根60 W的电阻丝接在36 V的电源上，在5 min 之内共产生多少热量? 四、课堂小结一、电流的热效应定义：电流通过导体时，电能转化成内能
7、，这种现象叫做电流的热效应。二、焦耳定律表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。三、电热的利用和防止1利用：电暖气、电烤箱、电熨斗。2防止：隔热涂层、散热扇。学生通过课堂小结，使知识更具系统性。五、知识延展思考题：你还能认识哪些关于电热的防控措施，请尝试书写一份调查报告，其中展示出电热的危害和防止措施以及相应装置设计特点。思考、练习情感态度价值观。六、布置作业教材：P102 动手动脑学物理16板书设计184 焦耳定律一、电流的热效应 定义：电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。二、焦耳定律 表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。三、电热的利用和防止1利用：电暖气、电烤箱、电熨斗。2防止：隔热涂层、散热扇。
