人教版九年级全册第4节 焦耳定律教案

这是一份人教版九年级全册第4节 焦耳定律教案，共9页。

教学设计思路
教学过程
核心素养
体会物理科学探究的过程和方法，培养探究能力、归纳总结反思能力，增强创新精神和理性思维。
教材分析
焦耳定律是电学两大定律之一，在整个初中物理学习中都有着很重要的承上启下作用，它是能量守恒定律在电热转换中的具体体现，是对电能、电功率的应用总结和进一步延伸，也为后面章节认识安全用电打下了理论基础，学习本节内容既满足了学生的学习需要，也符合学生的认知规律。电热很贴近生活，与生活息息相关，学好本节课的内容可以解决生活中遇到的许多实际问题，这也充分体现了物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的学科教育理念。
学情分析
心理方面，九年级学生思维活跃，求知欲强，对物理实验较感兴趣，但遇到问题仍然不知从何下手，缺乏理性思维能力和实验设计能力，分析能力也有待提高，所以在课程设计时，设计了带领学生进行设计和实验的思维阶梯。
知识能力方面，通过前面章节的学习，学生已学习了欧姆定律，电能、电功率等相关知识，同时也具备了一定的实验操作能力，可以进行科学探究，这些都为本节课的学习提供了基础。
教学目标
1．能通过实例，认识电流的热效应。
2．能在实验的基础上得出电热的多少与电流、
电阻和通电时间的关系，知道焦耳定律。
3．会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中的现象，了解电热的利用与防止。
4.体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。
学法指导
归纳法、实验探究法、讲授法
教学
重、难点
重点：对电流热效应和焦耳定律的理解。
难点：探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻和电流关系的实验设计。
教学准备
学生电源1个，引入用蛋糕模型1个、电阻丝1根、自制电热切割机10个、焦耳定律演示器10组、电池组10组、滑动变阻器10个、开关10个、导线10组
教学环节
教学活动
设计意图
环节1
魔术引入
提出问题
利用电热丝将蛋糕上的蜡烛自动点燃
激发学生的好奇心和兴趣。引出电流的热效应。
环节2
体验电热
提出猜想
1、用自制电热切割机分组实验
2、根据实验现象猜想Q可能与t、R、I有关
利用分组实验给学生的猜想提供事实依据。
环节3
设计实验
确定控制量和改变量，为设计明确思路
设计探究Q与t关系的实验，为设计明确方法
设计探究Q与R、I关系的实验
引导学生利用控制变量法和转换法设计实验，因为转换法的设计思路比较开放，还要与电路结合，学生设计并不容易。所以设计思维阶梯，一步步引导学生进行设计。
环节4
进行实验
介绍仪器，并演示探究Q与t关系的实验
学生根据设计连接电路图
进行探究Q与R、I关系的实验
焦耳定律演示器学生连接起来不容易，所以先引导学生连接电路再进行实验。
环节5
定量研究
利用实验视频，展示Q与I、R、t三个变量的定量关系
自学书上有关焦耳定律的内容
练习焦耳定律的计算题
以往课程中只是生硬的告诉学生Q与I的平方成正比，说服力不强。利用视频直观展示出定量关系，更具有说服力。
环节6
电热的利用和防止
视频展示电热的利用和防止
利用视频直观展示，并引导学生辩证的看待事物。
环节7
谈谈收获
请学生说说本节课的收获
利用谈收获提升学生的总结反思能力
环节8
结尾
展示老师在备课过程中遇到的困难，并通过多次尝试最终解决困难的过程。引导学生正视困难，享受学习过程。
引导学生在学习中不怕困难，享受学习过程。
环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1
魔
术
引 入
、
提
出
问
题
1、同学们在九年级即将面临中考,老师做了一个蛋糕提前预祝同学们中考顺利(说着蜡烛自动点燃了)
2、蜡烛是怎样点燃的呢?
电流通过电阻丝会产生热量,这叫做电流的热效应。
3、生活中有哪些用电器利用电流的热效应来工作呢？
1、学生观察实验并思考实验现象。
2、理解电流的热效应
3、列举利用电流热效应工作的家用电器
激发学生的好奇心和兴趣。
引出电流的热效应
与生活实际相结合
环节2
体
验
电
热
、
提
出
猜
想
1、请同学们用自制电热切割机切割泡沫板。完成三个任务。
（1）是否一接通电路立刻就能切
（2）为什么电热丝发烫但导线不热
（3）用滑动变阻器改变电流体验何时容易切割
2、电流产生热量的多少与什么因素有关？
1、学生进行分组实验，思考三个问题，并根据实验现象进行猜想。
（1）与通电时间有关
（2）与电阻有关
（3）与电流有关
利用分组实验给学生的猜想提供事实依据，引导学生进行合理的猜想
环节3
设
计
实
验
1、现在老师给大家提供这些仪器，大家也可以自选仪器，设计研究Q与t关系的实验。
2、如何体现出电热的多少？（转换法）
3、请同学们继续设计研究Q与R、I关系的实验。
1、学生设计实验并上前展示讲解，说出设计想法
2、利用电阻发热来加热一定质量的油，观察温度的变化多少
3、学生设计实验并上前展示讲解，说出设计想法
引导学生用控制变量法和转换法设计实验，因为转换法的设计思路比较开放，还要与电路结合，学生设计并不容易。所以设计思维阶梯，一步步引导学生进行设计。
环节4
进
行
实
验
1、老师这里有一套仪器，与我们的设计不同的是，它是利用电阻加热封闭住的一定量气体来使U型管液面高度差产生变化，来体现电热多少的。
2、连接仪器并通电，U型管液面产生高度差，随时间加长，高度差越来越大 ，这是在研究Q与谁的关系呢？
3、请同学们按照刚才咱们的设计，连接焦耳定律演示器电路
4、请大家进行实验，探究Q与R、I的关系，并得到结论（老师给学生的实验现象照相并展示在大屏幕上）
5、请同学说一下本组的实验现象和结论
1、观察仪器，理解实验仪器的工作原理
2、学生观察实验现象并回答这是在研究Q与t关系，并得到结论：当R、I相同时，t越大Q越大
3、学生在学案上连接电路
4、学生进行分组实验
5、学生上讲台讲解现象和结论
焦耳定律演示器学生连接起来不容易，所以先引导学生连接电路再进行实验。
请学生讲解实验现象和结论，锻炼学生归纳总结能力
环节5
定
量
研
究
1、现在我们知道了Q与I、R、t的定性关系，那么它们有什么数量关系呢？我们来看一个视频。（播放视频）
我们看到实验中当R变为2倍时，Q变为2倍；当I变为2倍时，Q变为4倍。
所以得到Q=I2Rt
2、自学课本第100页的内容，理解焦耳定律
3、请大家利用焦耳定律，解学案上的练习题
1、观看视频仔细观察当R变为2倍时，Q变为几倍；当I变为2倍时，Q变为几倍。了解Q与I、R、t的定量关系
2、自学课本
3、解练习题
以往课程中只是生硬的告诉学生Q与I的平方成正比，说服力不强。利用视频直观展示出定量关系，更具有说服力。
及时练习、当堂达标
环节6
电
热
利
用
与
防
止
咱们一起看一段视频（播放视频：电热的利用与防止）
能够看出电热利用好对人们有利，利用不好会造成安全隐患。事物具有两面性，我们要辩证的去看待事物。
学生观看视频，了解电热的利用与防止，学会辩证的看待事物和问题。
利用视频直观展示，并引导学生辩证的看待事物。
环节7
谈
收
获
请同学们谈谈这节课的收获
学生说出本节课的收获
利用谈收获提升学生的总结反思能力
环节8
结
尾
（展示图片）这是老师在备课时所做过的一些实验，很多不成功的，没有在课堂上演示，但通过这些不成功的实验带来的经验，才能找到实验成功的方法。所以大家在学习中不要害怕一时的失利，要在失败中总结经验，将一时的失败当做进步的阶梯，享受学习过程，成功就是水到渠成的事了。
学生看到以往看不到的老师的备课过程，其实跟自己的学习过程很相似，从而受到启发，接受学习过程中的挑战，享受学习过程
引导学生在学习中不怕困难，享受学习过程。
作业
本节课书后练习
板书设计
焦耳定律：Q=I2Rt
电流的热效应：电能→内能
电流产生的热量Q？
↙ ↓ ↘
通电时间t 电阻R 电流I
（R、I相同，t不同）（I、t相同， R不同）（R、t相同， I不同）
电热的危害与利用