高中物理人教版1第二章恒定電流第5節(jié)焦耳定律 名師獲獎

第五節(jié)焦耳定律一、教學(xué)目標：1．從電能向其他形式能的轉(zhuǎn)化理解電功以及電功率，理解電功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系2．知道焦耳定律的物理意義，關(guān)注焦耳定律在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用3．從能量的轉(zhuǎn)化和守恒理解電功和電熱的區(qū)別，知道純電阻電路和非電阻電路過程與方法：1.體驗電能與其它形式能的轉(zhuǎn)化；2.感受純電阻電路與非純電阻電路中能的轉(zhuǎn)化方式不同3.關(guān)注焦耳定律在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用二、學(xué)生情況及學(xué)習(xí)任務(wù)的分析選修3-1中《恒定電流》人教版第5節(jié)《焦耳定律》是在學(xué)習(xí)了串、并聯(lián)電路，學(xué)生掌握了串、并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻間的關(guān)系后所進行的一節(jié)。在其中主要研究電能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，形成電功、電功率的概念，掌握焦耳定律，理解純電阻電路與非純電阻電路中能的轉(zhuǎn)化的區(qū)別，并從中認識到在實際生活中電能的不同轉(zhuǎn)化形式。教材中有兩個要點：一是理解電功和電功率；二是理解焦耳定律，從而更好理解純電阻電路和非純電阻電路。難點在于：要區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路，從則區(qū)分電功率與熱功率的不同。在本節(jié)的內(nèi)容中主要從電動機的分析讓學(xué)生明白兩種電路的不同。但電動機對學(xué)生是比較抽象的用電器。電是抽象的，電流是抽象的，電能也是抽象的，電能的轉(zhuǎn)化也是抽象的。學(xué)生在學(xué)習(xí)這一節(jié)的過程中，明顯的感到抽象難懂。只能死記硬幾個公式。無法正確理解每個公式的物理含義，更不說正確的應(yīng)用了。三、教學(xué)設(shè)想針對這種現(xiàn)象及學(xué)生的具體情況，在這堂課的教學(xué)中，嘗試著加深學(xué)生的體驗，從生活中的電烙鐵、生活中的電吹風(fēng)、手機充電電池，讓學(xué)生體驗電能與其它形式能的轉(zhuǎn)化，然后用演繹推理的方法，聯(lián)系到電場做功的相關(guān)知識，結(jié)合“功是能轉(zhuǎn)化量度”這一貫的思想推導(dǎo)電流做功、電功率的表達式(注意與力做功、功率的知識相類比)。對于焦耳定律的引入，應(yīng)用了實驗引入，觀察電動機正常工作、卡住轉(zhuǎn)動軸時的電壓與電流，發(fā)現(xiàn)它們的不同，分析該情況，從而讓學(xué)生明白電動機也有電阻，正常工作時也會產(chǎn)生熱量。讓學(xué)生理解p53中的“究竟電能會轉(zhuǎn)化為哪種形式的能，要看電路中有哪種類弄的元件。展開焦耳定律、熱功率的推導(dǎo)，并進一步的比較分析：電功與熱功、電功率與熱功率、純電阻電路與非純電阻電路。課堂中：由體驗到認識，由感性到理性，由宏觀到抽象是這一堂的主線。同時，在本堂課中學(xué)生的主動參與，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本堂課成功的關(guān)鍵。四、教學(xué)過程1、小儀器體驗，認識生活中的電器展示學(xué)習(xí)本節(jié)的學(xué)習(xí)目標后，組織好學(xué)生上課。首先展示電烙鐵，先未加電，感受其溫度，然后加電，一會發(fā)熱，讓學(xué)生感受其溫度(強度感受的方法，加強生活知識的傳授)，讓學(xué)生體驗電能轉(zhuǎn)化為電烙鐵的內(nèi)能。接下來展示生活中的電吹風(fēng)，讓它工作起來，同樣讓學(xué)生感知電能與內(nèi)能和動能間的轉(zhuǎn)化(能用手將進風(fēng)口擋住嗎？)讓學(xué)生感知：電能可以轉(zhuǎn)化為其它形式的能2、激發(fā)思考演繹推理問：你知道有多少電能轉(zhuǎn)化為熱能或其它形式的能嗎？你知道功能關(guān)系嗎？你知道計算電場力做功的公式嗎？小組合作學(xué)習(xí)：推導(dǎo)電流做功的表達式小組展示講解：電流做功的表達式的推導(dǎo)過程：

(比書寫、比邏輯嚴密)問：電流做功有快慢嗎？如何表示電流做功的快慢？(與力做功及力做功的快慢相比較)得到電功率的表達式：P=UI強調(diào)：單位(與力學(xué)中的功、功率相比較)練習(xí)1：(通過此練習(xí)，熟悉電功率公式及串、并聯(lián)電路的特點)在幾個電阻串聯(lián)或并聯(lián)組成的電路中，試根據(jù)串、并聯(lián)電路的電流、電壓特點證明：⑴串聯(lián)電路各個電阻消耗的電功率與它們的電阻成正比⑵并聯(lián)電路各個電阻消耗的電功率與它們的電阻成反比練習(xí)2：認識生活中的用電器電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干后的保溫狀態(tài)。如圖所示為電飯鍋的電路圖，R1是電阻，R2是加熱用的電熱絲。分析自動開關(guān)S接通和斷開時，電飯鍋分別處于哪種狀態(tài)，說明理由。(通過此題的分析，讓學(xué)生感受到學(xué)有所用。用所學(xué)的知識去分析生產(chǎn)、生活中的實際問題是我們的能力要求)3、觀察實驗發(fā)現(xiàn)問題我們一起來觀察電動機的工作情況：用如下的電路圖測出電動機兩端的電壓和電流，記下U1=I1=。用物體卡住電動機，讓電動機不轉(zhuǎn)動，記下此時電壓表和電流表的讀數(shù)U2=I2=。小組討論：上面的數(shù)據(jù)反映了什么？(由小組討論：展示在小黑板上)小組講解：各小組上互相補充，從而形成一個比較完整的認識：究竟電能會轉(zhuǎn)化為哪種形式的能，要看電路中具有哪種元件講解：電路的分類純電阻電路：非純電阻電路：(強化：電能轉(zhuǎn)化的不同的形式，在純電阻電路中歐姆定律不再適用)4、焦耳定律電生熱小組合作學(xué)習(xí)：⑴推導(dǎo)焦耳定律的表達式及定律的內(nèi)容⑵熱功率的表達式(小組展示在小黑板上，上臺講解)比較：電功率與熱功率(小組展示，上臺講解)練習(xí)：一個電動機，線圈的電阻為Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓為220