初中物理-電與熱（焦耳定律）教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《焦耳定律》--《電與熱》教學(xué)設(shè)計(jì)

課題焦耳定律《電與熱》課型新授課課時(shí)1課時(shí)【設(shè)計(jì)理念】物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念是：（1）注重學(xué)生發(fā)展，改變學(xué)科本位觀念；（2）從生活走向物理，從物理走向社會(huì)；（3）注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化等。為了體現(xiàn)這些新的理念，本節(jié)結(jié)合教學(xué)實(shí)際，從學(xué)生生活中熟悉的用電器及現(xiàn)象入手，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電和熱的關(guān)系，學(xué)會(huì)辯證地看問題。通過自創(chuàng)實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，培養(yǎng)科學(xué)探究精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，及團(tuán)隊(duì)合作精神。在教學(xué)過程中重要的是讓學(xué)生通過觀察、思考探索電流熱效應(yīng)跟電阻、電流大小以及通電時(shí)間的關(guān)系，使學(xué)生了解科學(xué)探究的方法。并且通過利用身邊的器材也可以探究物理問題的經(jīng)歷，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的“STS”思想?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能目標(biāo)1、通過聯(lián)系生活實(shí)例，知道電流的熱效應(yīng)。2、知道焦耳定律的內(nèi)容及公式表達(dá)式，能應(yīng)用焦耳定律解決簡(jiǎn)單的電熱問題。3、知道電熱的利用和防止。過程與方法目標(biāo)通過探究，經(jīng)歷分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程，知道電熱與電阻、電流和通電時(shí)間的關(guān)系。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過分析生活實(shí)例，學(xué)會(huì)辯證的看待電熱的利用和防止問題。【教學(xué)重點(diǎn)】電流產(chǎn)生的熱量跟電阻、電流、通電時(shí)間的關(guān)系?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】理解焦耳定律?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】多媒體課件，【以下器材各八組】電池組、帶鱷魚夾的導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、250ml輸液瓶（帶瓶塞）、細(xì)塑料管、電阻圈?！窘虒W(xué)過程】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明·創(chuàng)景激學(xué)：

(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸其玻璃泡，有什么感覺？

(2)你能從能量轉(zhuǎn)化的角度分析一下這個(gè)現(xiàn)象嗎？·新課引入：

一、電流的熱效應(yīng)：電流通過各種導(dǎo)體時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。你能列舉幾個(gè)生活中利用電流的熱效應(yīng)工作的實(shí)例嗎？

思考1：我們通常都把電水壺接在什么電路中呢？請(qǐng)聯(lián)系歐姆定律，這又能說明什么？你能猜想電熱與什么因素有關(guān)嗎？提示：看仔細(xì)，電壺芯的形狀確有不同喲！這能說明什么呢？大家都知道，要燒開一定量的開水，利用不同的電壺所用的時(shí)間也不同，這又能說明什么問題呢？二、探究電熱與電阻、電流和通電時(shí)間的關(guān)系思考2：（1）要探究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，物理學(xué)中應(yīng)采取什么方法？（2）在探究電熱與電阻的關(guān)系時(shí)，你是怎樣實(shí)現(xiàn)電流和通電時(shí)間相同的呢？（3）要探究電熱與電流的關(guān)系時(shí)，你是怎樣實(shí)現(xiàn)電阻和通電時(shí)間相同的呢？實(shí)驗(yàn)器材及工作原理介紹。說明：我們是用通電的電阻絲來(lái)加熱空氣，使其受熱膨脹，借助細(xì)管中水柱上升的快慢來(lái)反映所產(chǎn)生的電熱的多少！這種將不易觀察到的現(xiàn)象通過其他直觀現(xiàn)象再現(xiàn)出來(lái)的方法叫轉(zhuǎn)換法。探究一：電熱與電阻的關(guān)系分析你的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論呢？探究二：電熱與電流的關(guān)系分析你的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你又能得出什么結(jié)論呢？探究三：電熱與通電時(shí)間的關(guān)系聯(lián)系你的生活經(jīng)驗(yàn)，在電阻和電流都相同的情況下，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少與通電時(shí)間的長(zhǎng)短有什么關(guān)系？三、焦耳定律電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。公式：Q=I2RtQ——熱量——焦耳（J）I——電流——安培（A）R——電阻——?dú)W姆(Ω)t——時(shí)間——秒(s)說明：電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能（電功）W，即Q＝W＝Pt＝UIt＝I2Rt。評(píng)價(jià)練習(xí)1、某電熱器接在220V的電源上，它的電阻是55Ω，通電10分鐘產(chǎn)生多少熱量？評(píng)價(jià)練習(xí)2、為什么電爐絲通過銅導(dǎo)線接到電路中，爐絲熱得發(fā)紅，銅導(dǎo)線卻不怎么熱？四、電熱的利用和防止電熱可以給人們的生活帶來(lái)方便，也可以給人們帶來(lái)危害。因此使用電熱器時(shí)，一方面要利用其為我們服務(wù)，另一方面也要防止其帶來(lái)的危害。

積極思考，回答問答。

學(xué)生討論、總結(jié)。根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，嘗試列舉利用電流的熱效應(yīng)工作的用電器。由圖片對(duì)比得出電壺芯的電阻不同。并聯(lián)系歐姆定律的公式：，總結(jié)出“電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比”。從而猜想電熱可能與U、I有關(guān)。猜想“電熱可能與加熱時(shí)間有關(guān)”。小組討論后確定：（1）本實(shí)驗(yàn)的方法為控制變量法。（2）讓不同阻值的電阻串聯(lián)。（3）讓一電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。觀察、小組討論。認(rèn)識(shí)原理。分組探究。小組討論，相互交流。分組探究。小組討論，相互交流。聯(lián)系生活實(shí)際，大膽表述自己的見解。學(xué)生閱讀教材，掌握焦耳定律的內(nèi)容及公式（符號(hào)和意義）、單位。前后聯(lián)系，積極拓展。示范練習(xí)。聯(lián)系實(shí)際，相互交流。列舉生活實(shí)例，區(qū)分電熱的利用和防止。

利用身邊事例創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，拉近物理與生活的距離

鼓勵(lì)學(xué)生大膽分析，勇敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)。聯(lián)系生活，凸顯“STS”思想。創(chuàng)設(shè)生活情境，進(jìn)行必要的引導(dǎo)，提出猜想。通過討論分析，總結(jié)實(shí)驗(yàn)方法，確保實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性。引導(dǎo)探究實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)。通過觀察瓶?jī)?nèi)電阻絲的長(zhǎng)短及粗細(xì)來(lái)粗略估計(jì)電阻絲電阻的大小。方法介紹。結(jié)論一：實(shí)驗(yàn)表明，在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論二：實(shí)驗(yàn)表明，在通電時(shí)間一定，電阻相同的情況下，通過的電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論三：在電阻和電流都相同的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。培養(yǎng)學(xué)生通過資料獲取知識(shí)的能力，以及閱讀的能力。拓展說明，強(qiáng)化重點(diǎn)。鞏固應(yīng)用，矯正提高。體現(xiàn)“STS”思想，承上啟下。進(jìn)一步拉近物理與生活的距離，顯現(xiàn)物理知識(shí)的實(shí)用價(jià)值。培養(yǎng)利用辯證的觀點(diǎn)看問題的習(xí)慣?！ふn堂總結(jié)

通過本節(jié)課你獲得了哪些知識(shí)？

學(xué)生歸納總結(jié)，說出所掌握的內(nèi)容。

培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。

【板書設(shè)計(jì)】

四、電與熱一、電流的熱效應(yīng)：電流通過各種導(dǎo)體時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（Q）二、探究電熱與電阻、電流和通電時(shí)間的關(guān)系

三、焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。

公式：Q=I2Rt

I—電流—安（A）R—電阻—?dú)W（Ω）t—通電時(shí)間—秒（S）Q—熱量—焦（J）

四、電熱的利用和防止。（發(fā)熱體）【課堂達(dá)標(biāo)練習(xí)】1、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟通過導(dǎo)體的_________的二次方成正比，跟導(dǎo)體的________成正比，跟通電_______成正比。2、焦耳定律的公式表達(dá)式為Q=I2Rt，其中Q表示產(chǎn)生的______，單位是_______；I表示通過導(dǎo)體的______，單位是_________；R表示_________，單位是__________；t表示__________，單位是________，計(jì)算時(shí)單位要一致！3、下列電器設(shè)備中，利用電流熱效應(yīng)的是（

）A.電動(dòng)機(jī)B.電飯鍋C.電風(fēng)扇D.電視機(jī)4、在驗(yàn)證焦耳定律的實(shí)驗(yàn)中，為了比較電流通過兩根不同的電阻絲產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)同時(shí)保持相同的物理量是（

）A.通過它們的電流和加在它們兩端的電壓B.通過它們的電流和它們的電阻C.通過它們的電流和通電時(shí)間D.通過它們的電流、加在它們兩端的電壓和通電時(shí)間5、有三個(gè)用電器，其中一個(gè)為“220V，60W”的電風(fēng)扇，一個(gè)為“220V，60W”的白熾燈，另一個(gè)是“220V，60W”的電烙鐵，都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，比較這三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是（）A.電風(fēng)扇最多B.白熾燈最多C.電烙鐵最多D.都一樣（三）關(guān)于學(xué)情的研究。知識(shí)技能方面學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了歐姆定律，通過本章前兩節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)電能、電功率知識(shí)已有了一定的了解。對(duì)于一些探索性問題學(xué)生已有了初步的探究意識(shí)，同時(shí)也具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作能力。生活經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)備初中學(xué)生對(duì)很多科學(xué)問題總是有很濃的興趣很想探究這些問題，但卻不知從何下手，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有待提高。難度分析本節(jié)對(duì)于電熱現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)難度不大，關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)條件探究影響電熱大小的因素，方法上要求熟練掌握控制變量法、轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用，由于實(shí)驗(yàn)器材為自創(chuàng)簡(jiǎn)易器材，對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手操作能力要求也較高。還有就是本節(jié)對(duì)于焦耳定律公式的運(yùn)用，嚴(yán)格按照物理學(xué)所要求的格式解答是學(xué)生的另一個(gè)難點(diǎn)。課前實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備普通輸液玻璃瓶，長(zhǎng)細(xì)塑料管，用紅、藍(lán)墨水兌好的水，滑動(dòng)變阻器，電池組，導(dǎo)線等。需事先挨個(gè)檢查自制器材的氣密性！這是本實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。效果分析當(dāng)堂檢測(cè)第一、二題屬于焦耳定律的識(shí)記，達(dá)標(biāo)率很高；第三題屬于對(duì)電流熱效應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，聯(lián)系生活實(shí)際密切，達(dá)標(biāo)率也很高；第四題對(duì)探究方法的考查，因?yàn)楣灿兴膫€(gè)物理量，研究任意兩個(gè)物理量之間關(guān)系時(shí)，必須控制另外兩個(gè)物理量不變，方法簡(jiǎn)單，但需要學(xué)生認(rèn)真讀題，提煉出重要信息，考察能力較為突出，本題出錯(cuò)稍多，原因在于審題不清導(dǎo)致；第五題考查純電阻電路在實(shí)際用電器中的應(yīng)用，需要學(xué)生具備一定的分析比較和聯(lián)系實(shí)際的能力，出錯(cuò)率較高。課堂中，對(duì)于課題引入階段的問題引入，學(xué)生循序漸進(jìn)；引導(dǎo)探究設(shè)計(jì)、提出探究問題時(shí)主要涉及控制變量法和轉(zhuǎn)換法的實(shí)際運(yùn)用，但學(xué)生真正認(rèn)識(shí)時(shí)卻難度不小，此處不宜快。在探究時(shí)，由于自制器材結(jié)合實(shí)驗(yàn)室器材，學(xué)生在操作時(shí)略顯生疏，且由于輸液瓶氣密性直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果是否明顯，學(xué)生能力有限，所以實(shí)驗(yàn)操作難度挺大。在運(yùn)用焦耳定律公式處理相關(guān)問題時(shí)，規(guī)范性又是不少學(xué)生的短板。但總體效果良好，由于自制實(shí)驗(yàn)器材，激發(fā)了學(xué)生的興趣，且?guī)е衩馗羞M(jìn)行探究，精力集中。小組配合較好，絕大部分同學(xué)都探究得出了比較明顯的現(xiàn)象，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生借助身邊物品進(jìn)行物理探究的欲望。（二）關(guān)于教材內(nèi)容的研究?！督苟伞沸氯私贪婢拍昙?jí)第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，舊人教版初中物理教材八年級(jí)下冊(cè)第八章第四節(jié)《電與熱》，北師大版初中物理九年級(jí)第十三章第四節(jié)《電流的熱效應(yīng)》，不同版本對(duì)焦耳定律的處理基本相同，是用1課時(shí)進(jìn)行教學(xué)。本節(jié)課內(nèi)容主要有兩部分，一是電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)，在此基礎(chǔ)上引出焦耳定律；二是電熱的利用和防止。教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了電能、電功率知識(shí)后及時(shí)地安排了本節(jié)課，既滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，又符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。此外教材在學(xué)生知道了在電流一定時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生熱的功率跟電阻成正比后，及時(shí)地安排了電熱的利用和防止的內(nèi)容，充分體現(xiàn)了“從生活走向物理從物理走向社會(huì)”、“學(xué)以致用”的新的教育理念。本節(jié)課也為后面安全用電的教學(xué)做了知識(shí)準(zhǔn)備，本節(jié)課在全章中起著承上啟下的作用。根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容特點(diǎn)，我把本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)放在教材的第一部分。即電流產(chǎn)生熱效應(yīng)跟什么因素有關(guān)，這是知識(shí)的重點(diǎn)，同時(shí)為了增強(qiáng)學(xué)生的過程意識(shí)、體驗(yàn)意識(shí)和實(shí)踐意識(shí)。因此，我把學(xué)生的探究過程列為本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。即如何讓學(xué)生提出與本節(jié)課相關(guān)的問題，如何進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，怎樣準(zhǔn)確描述結(jié)論等。而對(duì)于公式Q=I2Rt以及Q=W=Pt（區(qū)分純電阻電路）則是本節(jié)課教學(xué)的難點(diǎn)?！菊n堂達(dá)標(biāo)練習(xí)】1、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟通過導(dǎo)體的_________的二次方成正比，跟導(dǎo)體的________成正比，跟通電_______成正比。2、焦耳定律的公式表達(dá)式為Q=I2Rt，其中Q表示產(chǎn)生的______，單位是_______；I表示通過導(dǎo)體的______，單位是_________；R表示_________，單位是__________；t表示__________，單位是________，計(jì)算時(shí)單位要一致！3、下列電器設(shè)備中，利用電流熱效應(yīng)的是（

）A.電動(dòng)機(jī)B.電飯鍋C.電風(fēng)扇D.電視機(jī)4、在驗(yàn)證焦耳定律的實(shí)驗(yàn)中，為了比較電流通過兩根不同的電阻絲產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)同時(shí)保持相同的物理量是（

）A.通過它們的電流和加在它們兩端的電壓B.通過它們的電流和它們的電阻C.通過它們的電流和通電時(shí)間D.通過它們的電流、加在它們兩端的電壓和通電時(shí)間5、有三個(gè)用電器，其中一個(gè)為“220V，60W”的電風(fēng)扇，一個(gè)為“220V，60W”的白熾燈，另一個(gè)是“220V，60W”的電烙鐵，都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，比較這三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是（）A.電風(fēng)扇最多B.白熾燈最多C.電烙鐵最多D.都一樣【課后反思】《焦耳定律》---《電和熱》是新人教版九年級(jí)第十八章（舊人教版八年級(jí)物理第八章）第四節(jié)的內(nèi)容，主要內(nèi)容是電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成熱與電流、電阻、通電時(shí)間有關(guān)；電熱的利用和防止。本節(jié)課的設(shè)計(jì)的體現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的基本理念，注重科學(xué)的探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。根據(jù)學(xué)生實(shí)際和課程標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過學(xué)生的觀察和生活經(jīng)驗(yàn)，提出問題，進(jìn)行分析，共同歸納總結(jié)。教學(xué)中應(yīng)該充分地相信學(xué)生，給學(xué)生活動(dòng)的空間，真正的讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，在實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)生也可能提出許多問題，例如學(xué)生在觀察電爐通電時(shí)提出了不同的問題：為什么電爐絲是一點(diǎn)點(diǎn)地變紅而不是一下變紅？為什么電爐絲熱得發(fā)紅而與它相連的導(dǎo)線卻不很熱？等等，教學(xué)中一定要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，尤其是在大力提倡科學(xué)探究的今天。在教學(xué)過程中要讓學(xué)生參與討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，與思維分析能力，培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力，并將所學(xué)到的知識(shí)與實(shí)際相聯(lián)系，使學(xué)生達(dá)到學(xué)以致用。通過本節(jié)課的教學(xué)，我進(jìn)一步相信我的學(xué)生，相信他們的能力，在今后的教學(xué)中，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，主有讓他們愛學(xué)、會(huì)學(xué)，我們教師才能真正走出多年的困惑，不要一為地強(qiáng)調(diào)結(jié)果，讓我們更多地關(guān)注過程吧，只有這樣結(jié)果才會(huì)更加美好?！菊n程標(biāo)準(zhǔn)解讀與設(shè)計(jì)理念】物理