【核心素養(yǎng)目標(biāo)】18.4焦耳定律 教案 -2023-2024學(xué)年人教版物理九年級(jí)上學(xué)期

【核心素養(yǎng)目標(biāo)】18.4焦耳定律教案-2023-2024學(xué)年人教版物理九年級(jí)上學(xué)期主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容教材章節(jié)：人教版物理九年級(jí)上學(xué)期第十八章第4節(jié)焦耳定律

內(nèi)容列舉：

1.焦耳定律的定義及其表達(dá)式：Q=I2Rt。

2.電熱效應(yīng)的概念及其在實(shí)際中的應(yīng)用。

3.電熱器的工作原理和分類(lèi)。

4.實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系。

5.焦耳定律在生活中的應(yīng)用及安全注意事項(xiàng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究與創(chuàng)新能力：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻大小、通電時(shí)間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的能力。

2.科學(xué)思維能力：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解釋電熱現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和解決問(wèn)題的能力。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，關(guān)注實(shí)驗(yàn)安全，提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的敬畏心，增強(qiáng)責(zé)任感。

4.生活實(shí)踐能力：使學(xué)生能夠?qū)⒔苟蓱?yīng)用于實(shí)際生活，了解電熱器的工作原理，提高生活實(shí)踐能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.焦耳定律的理解和應(yīng)用。

2.電熱效應(yīng)及其在生活中的應(yīng)用。

難點(diǎn)：

1.焦耳定律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與分析。

2.電熱器工作原理的深入理解。

解決辦法：

1.通過(guò)設(shè)計(jì)直觀的實(shí)驗(yàn)，如使用不同電阻的導(dǎo)體進(jìn)行電流熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)理解焦耳定律。

2.引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)繪制圖表來(lái)直觀展示電流、電阻和通電時(shí)間與熱量的關(guān)系，幫助學(xué)生形成清晰的概念。

3.利用實(shí)際電熱器作為教具，講解其工作原理，并結(jié)合電路圖分析其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生理解電熱器的工作原理。

4.在課堂上通過(guò)實(shí)例分析和討論，將焦耳定律與實(shí)際生活相結(jié)合，讓學(xué)生在具體情境中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)理解和記憶。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：人教版物理九年級(jí)上學(xué)期教材，確保每位學(xué)生都有。

2.輔助材料：收集與焦耳定律相關(guān)的教學(xué)視頻、動(dòng)畫(huà)和圖表，用于課堂展示和輔助講解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：電流表、電壓表、電阻箱、導(dǎo)線、電源、熱量計(jì)、實(shí)驗(yàn)用電阻絲等，提前檢查確保器材完好無(wú)損。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，保證每組學(xué)生都有足夠的空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)預(yù)留討論區(qū)以便學(xué)生交流討論。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：提出問(wèn)題“為什么電熱水壺能加熱水？”讓學(xué)生思考電熱在日常生活中的應(yīng)用。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧上一節(jié)課學(xué)習(xí)的電流、電壓和電阻的基本概念，為學(xué)習(xí)焦耳定律打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解焦耳定律的定義、表達(dá)式Q=I2Rt，解釋電流產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻大小和通電時(shí)間的關(guān)系。

-舉例說(shuō)明：通過(guò)計(jì)算實(shí)例，展示如何使用焦耳定律來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，例如計(jì)算電熱水壺加熱一定量水所需的電能。

-互動(dòng)探究：分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組使用不同的電阻絲，記錄不同電流和通電時(shí)間下產(chǎn)生的熱量，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，探討焦耳定律的應(yīng)用。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在紙上完成幾個(gè)與焦耳定律相關(guān)的計(jì)算題，加深對(duì)公式的理解和應(yīng)用。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生完成練習(xí)的過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決計(jì)算中的問(wèn)題，確保每個(gè)學(xué)生都能正確應(yīng)用焦耳定律。

4.拓展延伸（約15分鐘）

-討論電熱器的工作原理和類(lèi)型，讓學(xué)生舉例說(shuō)明家用電器中哪些設(shè)備利用了焦耳定律。

-分析電熱器使用中的安全問(wèn)題，討論如何防止電熱器過(guò)熱和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

5.總結(jié)反饋（約10分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)焦耳定律的重要性。

-學(xué)生反饋學(xué)習(xí)中的困惑和收獲，教師給予解答和肯定。

6.作業(yè)布置

-布置相關(guān)的作業(yè)，包括焦耳定律的計(jì)算題和電熱器工作原理的簡(jiǎn)答題，要求學(xué)生課后完成并提交。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-相關(guān)物理學(xué)家介紹：介紹焦耳定律發(fā)現(xiàn)者詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的生平和科學(xué)貢獻(xiàn)。

-電熱效應(yīng)的深入探討：包括電熱效應(yīng)的原理、應(yīng)用領(lǐng)域以及在不同條件下的表現(xiàn)形式。

-電熱器發(fā)展歷史：介紹電熱器從發(fā)明到現(xiàn)代的發(fā)展歷程，以及不同類(lèi)型電熱器的特點(diǎn)。

-能源轉(zhuǎn)換效率分析：探討電流轉(zhuǎn)換為熱能的效率問(wèn)題，以及如何提高電熱轉(zhuǎn)換效率。

-現(xiàn)代電熱技術(shù)應(yīng)用：介紹現(xiàn)代工業(yè)和生活中電熱技術(shù)的應(yīng)用，如電熱焊接、電熱醫(yī)療設(shè)備等。

2.拓展建議：

-閱讀拓展：建議學(xué)生課后閱讀關(guān)于焦耳和電熱效應(yīng)的科普文章，加深對(duì)焦耳定律歷史背景和科學(xué)意義的理解。

-實(shí)踐活動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生在家中或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行簡(jiǎn)單的電熱實(shí)驗(yàn)，觀察電流產(chǎn)生的熱量，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-研究項(xiàng)目：指導(dǎo)學(xué)生選擇一個(gè)電熱技術(shù)應(yīng)用的話題，進(jìn)行小型研究項(xiàng)目，從資料收集到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后撰寫(xiě)研究報(bào)告。

-觀看視頻資料：推薦學(xué)生觀看關(guān)于電熱效應(yīng)和電熱器工作的科普視頻，以直觀的方式加深理解。

-安全教育：開(kāi)展電熱器使用安全教育活動(dòng)，讓學(xué)生了解如何安全使用家用電器，防止電熱器引起的火災(zāi)等安全事故。

-學(xué)術(shù)競(jìng)賽：鼓勵(lì)學(xué)生參加物理知識(shí)競(jìng)賽或科技創(chuàng)新大賽，通過(guò)競(jìng)賽形式檢驗(yàn)和提升自己的物理知識(shí)水平。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《物理世界》雜志中關(guān)于焦耳定律的科普文章，以及《物理學(xué)史》中焦耳定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

-視頻資源：科普視頻《電流的熱效應(yīng)》和《電熱器的工作原理與安全使用》。

2.拓展要求：

-閱讀材料：學(xué)生在課后閱讀推薦的科普文章，了解焦耳定律的科學(xué)背景和實(shí)際應(yīng)用，并撰寫(xiě)簡(jiǎn)短的讀后感，分享自己的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

-觀看視頻：學(xué)生觀看視頻資源，通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的結(jié)合，更深入地理解電流的熱效應(yīng)和電熱器的工作原理，并記錄下視頻中的關(guān)鍵信息和知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生在家中嘗試簡(jiǎn)單的電熱實(shí)驗(yàn)，如使用不同電阻值的電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄電流大小和產(chǎn)生的熱量之間的關(guān)系，嘗試解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-研究作業(yè)：布置學(xué)生以小組為單位，選擇一個(gè)與焦耳定律相關(guān)的課題進(jìn)行深入研究，如電熱器在生活中的應(yīng)用、電熱效應(yīng)在工業(yè)中的利用等，最終提交一份研究報(bào)告。

-問(wèn)題解答：教師通過(guò)線上或線下方式為學(xué)生提供解答疑問(wèn)的服務(wù)，幫助學(xué)生解決在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生如何查找資料、如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。

-反饋交流：鼓勵(lì)學(xué)生在下一次課堂上分享自己的拓展學(xué)習(xí)成果，包括實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、閱讀感悟和視頻學(xué)習(xí)心得，促進(jìn)班級(jí)內(nèi)的交流和討論。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，理解了電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流大小、電阻大小和通電時(shí)間的關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，我們發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。我們還討論了焦耳定律在生活中的應(yīng)用，如電熱器的工作原理，以及如何安全使用電熱器。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.請(qǐng)寫(xiě)出焦耳定律的表達(dá)式，并解釋每個(gè)字母代表的意義。

2.如果一個(gè)電阻為10Ω的導(dǎo)體通過(guò)2A的電流，持續(xù)通電5分鐘，請(qǐng)問(wèn)產(chǎn)生的熱量是多少？

3.電熱器的工作原理是什么？請(qǐng)結(jié)合焦耳定律簡(jiǎn)要說(shuō)明。

4.在使用電熱器時(shí)，有哪些安全注意事項(xiàng)？

5.請(qǐng)舉例說(shuō)明焦耳定律在生活中的一個(gè)應(yīng)用。

（學(xué)生完成后，教師進(jìn)行批改和點(diǎn)評(píng)，對(duì)學(xué)生的掌握情況進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)不足之處進(jìn)行針對(duì)性講解。）

檢測(cè)答案：

1.焦耳定律表達(dá)式為Q=I2Rt，其中Q代表熱量，I代表電流，R代表電阻，t代表通電時(shí)間。

2.Q=I2Rt=(2A)2*10Ω*5min*60s/min=12000J

3.電熱器的工作原理是利用電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而加熱物體。

4.使用電熱器的安全注意事項(xiàng)包括：確保電熱器在干燥環(huán)境中使用，不要將電熱器放在易燃物附近，使用時(shí)不要觸摸加熱元件，避免過(guò)載使用等。

5.焦耳定律在生活中的應(yīng)用舉例：電熱水壺加熱水，電飯煲煮飯，電暖氣取暖等。板書(shū)設(shè)計(jì)1.焦耳定律

①焦耳定律定義：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。

②焦耳定律表達(dá)式：Q=I2Rt

③重點(diǎn)詞匯：熱量（Q）