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

PAGE5PAGE教學(xué)思路“變壓器”的教學(xué)圍繞“變壓器為什么能改變電壓”變壓器是怎樣改變電壓、電流等問題為線索來展開教學(xué)過程，采用定性分析和定量相結(jié)合，理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，先使學(xué)生理解互感現(xiàn)象，再通過學(xué)生探究活動(dòng)，驗(yàn)證電壓與匝數(shù)的關(guān)系，邂逅通過法拉第電磁感應(yīng)定推導(dǎo)出電壓與線圈匝數(shù)之間存在的關(guān)系。教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：１）知道變壓器的基本構(gòu)造２）理解變壓器的工作原理３）探究并應(yīng)用變壓器的各種規(guī)律2、

過程與方法：１）能熟練應(yīng)用控制變量法解決多變量問題２）進(jìn)一步掌握科學(xué)探究的一般思路3、

情感態(tài)度與價(jià)值觀：１）通過實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)科學(xué)探索的過程，激發(fā)探究物理規(guī)律的興趣２）通過真實(shí)操作和記錄，獲得團(tuán)隊(duì)合作精神的體驗(yàn)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度三、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：變壓器工作原理及工作規(guī)律．教學(xué)難點(diǎn)：（l）理解副線圈兩端的電壓為交變電壓．（2）推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系．（3）掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義．重難點(diǎn)的突破措施：（l）通過演示實(shí)驗(yàn)來研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律．（2）通過理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系．（3）通過運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義．四、教學(xué)媒體變壓器模型、學(xué)生電源、閉合鐵芯、小燈泡、導(dǎo)線、多媒體等教學(xué)過程新課導(dǎo)入最近網(wǎng)絡(luò)上的流行語“低頭族”，什么給低頭族的設(shè)備供電？他需要的電壓是多大？家庭電路呢？怎么辦?

（1）在實(shí)際使用中,我們常常需要不同電壓的交流電.如表所示:用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3V機(jī)床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機(jī)充電器4.2V黑白電視機(jī)顯像管幾萬伏錄音機(jī)6V彩色電視機(jī)顯像管十幾萬伏平常市電的電壓是220伏,那該怎么辦呢——我們需要變壓器.(讓學(xué)生體會(huì)到變壓器作用的實(shí)際意義)

（2）多媒體展示變壓器的種類和式樣（讓學(xué)生對(duì)實(shí)際變壓器有感性認(rèn)識(shí)）；（3）引導(dǎo)學(xué)生觀察可拆變壓器的構(gòu)造，并通過示意圖明確下列概念：原線圈——與電源相連，輸入電壓U1，線圈匝數(shù)為n1副線圈——與用電器相連，輸出電壓U2，線圈匝數(shù)為n2鐵芯——有何特點(diǎn)？變壓器是如何變壓的呢？有什么規(guī)律？這就是我們今天要探究的課題。探究變壓器的變壓規(guī)律（1）理想變壓器模型的建立

在變壓器的電磁感應(yīng)過程中,電能和磁能的相互轉(zhuǎn)化是最主要的因素,而伴隨而來的損耗是一些次要因素.為了研究的方便,我們突出主要因素,忽略次要因素.這是科學(xué)研究的一種常用方法.那么我們可以把實(shí)際的變壓器抽象成理想變壓器——一個(gè)沒有能量損耗的理想變壓器.（2）變壓器主副線圈電壓、電流、功率關(guān)系推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用（回避源電動(dòng)勢(shì)和反電動(dòng)勢(shì)疊加的過程、相位差問題），注意兩邊磁通量相等--E1=n1E2=n2=對(duì)于理想變壓器，導(dǎo)線電阻可以忽略，故U1=E1，U2=E2（副線圈看成一個(gè)電源，電動(dòng)勢(shì)等于路端電壓）。所以=即：理想變壓器原副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)比。如果n2＞n1，則輸出電壓高，稱升壓變壓器；如果n2＜n1，則輸出電壓低，稱降壓變壓器。(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推導(dǎo)的準(zhǔn)確性，得出結(jié)論與理想理論不符——非理想變壓器，有耗損。功率和電流關(guān)系功率P1=P2電流=分組討論1：討論右圖所示變壓器的電壓、功率和電流的關(guān)系（結(jié)論：=，=；P1=P2+P3；n1I1=n2I2+n3I3）分組討論2：討論右圖所示變壓器的電壓、功率&電流的關(guān)系（設(shè)兩個(gè)副線圈的磁通分配相同）（結(jié)論：=，=；P1=P2+P3；2n1I1=n2I2+n3I3）小結(jié)：從以上的探討我們發(fā)現(xiàn)，變壓器的電壓關(guān)系和電流關(guān)系并不是用一個(gè)正比和反比可以簡(jiǎn)單地概括，而是會(huì)隨著變壓器結(jié)構(gòu)的改變而改變，但是，萬變不離其宗，能量守恒定律和法拉第電磁感應(yīng)定律總是適用的。4、規(guī)律應(yīng)用n3Rn2L220Vn1【例1】理想變壓器初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為n1=2200匝、n3=440匝，電源電壓為Un3Rn2L220Vn1【例2】如圖所示M為理想變壓器，原副線圈匝數(shù)比為22：1，電源電壓u＝311sin314tV不變，變阻器R的最大阻值為10Ω。求（1）當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭P從最下端向上移動(dòng)時(shí)，各個(gè)電表讀數(shù)如何變化？（2）變阻器R接入副線圈時(shí)電流表A1的最小讀數(shù)（3）如果變阻器R斷路，電流表A1的讀數(shù)又是多大？討論原副線圈各個(gè)物理量變化的決定因素5、總結(jié)全課

在本節(jié)課學(xué)習(xí)中,我們學(xué)到了哪些知識(shí)使用了哪些思想方法請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)歸納.變壓器：主要由鐵芯和原、副線圈組成，理想變壓器的基本規(guī)律是（1）任何兩組線圈的端電壓與其匝數(shù)成正比，即可見，電壓僅與匝數(shù)有關(guān)，與負(fù)載無關(guān)，且同一個(gè)變壓器各線圈的"每伏匝數(shù)"必相等。（2）輸入功率等于輸出功率因此，當(dāng)副線圈所接負(fù)載變化時(shí)，副線圈的電流變化，原線圈的輸入功率隨之變化。（3）輸入端的安匝數(shù)等于輸出端安匝數(shù)之和，即當(dāng)僅有一組原副線圈時(shí)可簡(jiǎn)化為6、作業(yè)布置：（1）導(dǎo)學(xué)案上的典例題組教學(xué)評(píng)價(jià)教材要求由實(shí)驗(yàn)得出理想變壓器的變壓規(guī)律，做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵．為了培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究物理規(guī)律的能力，建議實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行．第一步，在法拉第電磁感應(yīng)定律的指導(dǎo)下，定性了解副線圈兩端的電壓與副線圈匝數(shù)有關(guān)系，從而確定第二步的研究方向：變壓器的輸入、輸出電壓及原、副線圈匝數(shù)的關(guān)系．第二步，介紹線圈和它的匝數(shù)，演示輸入電壓變化時(shí)輸出電壓（在空載條件下進(jìn)行測(cè)量）變化的規(guī)律．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)分布在黑板上，給學(xué)生提供分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的條件，從而得到理想變壓器的變壓公式．教學(xué)板書第四節(jié)變壓器（一）變壓器構(gòu)造及原理（二）實(shí)驗(yàn)探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系（三）理論推導(dǎo)變壓器主副線圈電壓、電流、功率的關(guān)系（四）例題講評(píng)、總結(jié)八、教學(xué)反思重視問題情境的創(chuàng)設(shè)和學(xué)生思維動(dòng)機(jī)的激發(fā),引導(dǎo)學(xué)生主體積極參與教學(xué),主動(dòng)地探究和建構(gòu)知識(shí),是優(yōu)化本課題教學(xué)過程的有效途徑，教學(xué)中要重視課題的方法教育功能(實(shí)驗(yàn)方法,理想化方法等)和學(xué)生思維能力,探究能力的培養(yǎng).要力圖將本課題的教學(xué)轉(zhuǎn)變成為師生共同參與的啟發(fā)式問題探究課,在教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)為載體展開過程,以問題為線索將課堂教學(xué)組織起來,通過積極創(chuàng)設(shè)問題情境,力求使實(shí)驗(yàn)與思維有機(jī)結(jié)合,層層遞進(jìn),使學(xué)生始終處于積極參與探究的狀態(tài)之中,充分展現(xiàn)物理課教學(xué)的特點(diǎn)和魅力.學(xué)情分析本節(jié)課的授課對(duì)象是高二年級(jí)的學(xué)生，初中時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單電路的知識(shí)，電功、電功率、電熱、熱功率的計(jì)算表達(dá)式已經(jīng)掌握，需要提升的是：從電流做功的微觀本質(zhì)來理解、分析、推導(dǎo)電功和電功率的計(jì)算表達(dá)式，從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來理解、分析、推導(dǎo)電熱和熱功率的計(jì)算表達(dá)式，在獲取這些知識(shí)的過程中理解純電阻電路、非純電阻電路的物理意義及電能利用和轉(zhuǎn)化的規(guī)律。通過以上的過程設(shè)計(jì)，我預(yù)計(jì)可達(dá)到以下效果：1能夠使學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體，能夠有效的突破教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)2把規(guī)律的傳授過程變?yōu)橐?guī)律的探究過程，能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。.教材分析本課選自人教版高中物理選修3-1第二章《恒定電流》的第五節(jié)，主要研究電能的轉(zhuǎn)化和利用。電能的利用問題是生活中常見的問題，家用電器是生活中非常重要、學(xué)生比較熟悉的電器，這一節(jié)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的日常生活緊密聯(lián)系。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的電功、電功率、電熱、熱功率、電功和電熱的關(guān)系等知識(shí)及其發(fā)現(xiàn)過程，是后續(xù)學(xué)習(xí)閉合電路相關(guān)知識(shí)、分析與解決閉合電路中電能轉(zhuǎn)化問題的基礎(chǔ)，也是后續(xù)學(xué)習(xí)《電磁感應(yīng)》中有關(guān)電路問題的基礎(chǔ)。從內(nèi)容上看，初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過電功、電功率、電熱、熱功率的計(jì)算表達(dá)式。高中物理主要從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來研究電流所做的功、理解電流做功的微觀本質(zhì)，即電流所做的功實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力在做功。通過實(shí)例分析，從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)推導(dǎo)焦耳定律（計(jì)算電熱）的表達(dá)式及熱功率的計(jì)算表達(dá)式，進(jìn)一步得出純電阻電路、非純電阻電路的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律。從方法層面看，本節(jié)課主要通過實(shí)驗(yàn)探究、邏輯推理的方法發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)，讓學(xué)生參與并體驗(yàn)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程、獲得發(fā)現(xiàn)知識(shí)的方法，實(shí)驗(yàn)探究、建立理想化模型，是這節(jié)課發(fā)現(xiàn)知識(shí)的主要研究方法。1．有額定電壓都是110V，額定功率PA＝100W，PB＝40W的電燈兩盞，若接在電壓是220V的電路上，兩盞電燈均能正常發(fā)光，那么電路中消耗功率最小的電路是圖中的哪一個(gè)()2、如圖所示的電路中，電爐電阻R＝10Ω，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r＝1Ω，電路兩端的電壓U＝100V，電流表的示數(shù)為30A，問通過電動(dòng)機(jī)的電流為多少？通電1min，電動(dòng)機(jī)做的有用功為多少？3、如圖所示是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖．電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r＝0．8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω．直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V．(1)求通過電動(dòng)機(jī)的電流；(2)求輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；(3)若電動(dòng)機(jī)以v＝1m/s的速度勻速豎直向上提升重物，則該重物的質(zhì)量為多少？(g取10m/s2)4．(2018·婁星區(qū)測(cè)試)一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U，電流為I，線圈內(nèi)阻為R，當(dāng)它工作時(shí)，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為IUB．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2RC．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IU－I2RD．電動(dòng)機(jī)的功率可寫為IU＝I2R＝eq\f(U2,R)5、微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻一定，把它接入電壓為U1＝0．2V的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得此時(shí)流過電動(dòng)機(jī)的電流是I1＝0．4A；若把電動(dòng)機(jī)接入電壓為U2＝2．0V的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I2＝1．0A，求：(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R；(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率及吸塵器的效率；(3)如果電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)此時(shí)的發(fā)熱功率(設(shè)此時(shí)線圈未被燒壞)．[隨堂檢測(cè)]1．(多選)馬路上的“微公交”是用蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．若車上蓄電池輸出電壓為48V，電池容量為120A·h，電動(dòng)機(jī)額定電壓為48V，額定功率為1．2kW，則()A．電動(dòng)機(jī)在額定電壓下工作時(shí)，額定電流為25AB．蓄電池充滿電時(shí)能儲(chǔ)存5760J的能C．蓄電池充滿電后最多能供電動(dòng)機(jī)正常工作4．8hD．電動(dòng)機(jī)在額定電壓下工作1h，流過的電荷量為4．32×105C2．如表為某電熱水壺銘牌上的一部分內(nèi)容，根據(jù)表中的信息，可計(jì)算出電熱水壺在額定電壓下以額定功率工作時(shí)的電流約為()型號(hào)DF－938額定功率900W額定電壓220V額定容量1．2LA．6．8A B．4．1AC．1．2A D．0．24A3、如圖所示的電路中，電源的輸出電壓恒為U，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻與電爐L的電阻相同，電動(dòng)機(jī)正常工作，在相同的時(shí)間內(nèi)，下列判斷正確的是()A．電爐放出的熱量大于電動(dòng)機(jī)放出的熱量B．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電動(dòng)機(jī)消耗的功率等于電爐消耗的功率通過焦耳定律這節(jié)課，我感覺收獲頗多，當(dāng)然不足之處也很多。收獲：通過此次準(zhǔn)備，更加深入的了解了教學(xué)目標(biāo)，并且在教學(xué)方法上也有很大的變化，在準(zhǔn)備的過程中逐步的提高了對(duì)教材本質(zhì)的把握，取得了意想不到的良好效果。比如引入新課時(shí)，我采用了網(wǎng)絡(luò)新詞“低頭族”，貼切學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知水平，并拉近了自身與學(xué)生的距離，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富了課堂的教學(xué)方法和手段。此外，通過這節(jié)課準(zhǔn)備，讓我在課堂的安排上更加條理清楚，符合學(xué)生的認(rèn)知水平和規(guī)律，讓學(xué)生在接受知識(shí)時(shí)水到渠成，由以前的給于式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)地去研究，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，各環(huán)節(jié)的過渡自然，層層深入，逐步遞進(jìn)，學(xué)習(xí)有層次感。這次做課使我更加注重基本功的培養(yǎng)，讓我的基本功又有了一次更高的提升，也讓我懂得了基本功在教學(xué)中的重要性，受益匪淺。不足：本節(jié)課也存在了很多不滿意的地方。用新的教學(xué)模式和素質(zhì)教育的要求來衡量這節(jié)課，本節(jié)課存在著一個(gè)師生互動(dòng)較少的問題，還是教師占主導(dǎo)的地位，啟發(fā)學(xué)生不夠，學(xué)生的討論還應(yīng)該在增加一些，教師要學(xué)會(huì)放手，要有能放能收，收放自如的能力。比如在研究變壓器的電壓和匝數(shù)關(guān)系的時(shí)候，應(yīng)該多給學(xué)生一些時(shí)間，讓學(xué)生在充分的討論下自己得出結(jié)論，這樣學(xué)生的印象會(huì)更深刻。而此環(huán)節(jié)教師說的太多，給學(xué)生的時(shí)間過少，需要改進(jìn)。還有本節(jié)課的課程安排有些緊張，給人一種時(shí)間短，知識(shí)范圍過大的感覺，有些地方用時(shí)過多，介紹性的知識(shí)可以以布置為作業(yè)或是課后研究，使課堂教學(xué)的效率更高，重點(diǎn)更加突出。還有在課堂教學(xué)中的語言運(yùn)用要更加科學(xué)規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，語速要稍微慢些，教學(xué)節(jié)奏要急緩適當(dāng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)更加輕松自如。以上就是本節(jié)課的一些感受和反思，學(xué)校給年輕人提供了一次非常寶貴的學(xué)習(xí)展示考察自己水平能力的機(jī)會(huì)，通過本次課讓我更加清楚了自己身上的不足，在下一個(gè)階段中更加有目的去改進(jìn)自己的不足，使自己的教學(xué)教育水平能得到更深層次的提高，希望學(xué)校能把這個(gè)有益于教師、學(xué)生、學(xué)校發(fā)展的活動(dòng)發(fā)揚(yáng)光大，堅(jiān)持到底！一、核心素養(yǎng)通過《焦耳定律》的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑思維、批判思維、創(chuàng)新思維能力。并培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能、環(huán)保的意識(shí)和在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的過程中培養(yǎng)用電安全意識(shí)。二、教學(xué)目標(biāo)1、物理觀念（1）從能量轉(zhuǎn)化和守恒