人教版物理九年級(jí)第十八章第4節(jié) 焦耳定律 大單元教學(xué)設(shè)計(jì)

課題課型1.教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課是人教版九年級(jí)物理第十八章最后一節(jié)的內(nèi)容，要求在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上了解焦耳定律。讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的探究過程，學(xué)習(xí)控制變量法和轉(zhuǎn)換法這兩種科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生觀察思考能力和合作探究能力。焦耳定律的研究是從電流熱效應(yīng)開始的，通過創(chuàng)設(shè)情境，結(jié)合實(shí)例可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體電阻的大小對(duì)電熱有影響，從而提出“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”這一探究問題。在研究電流、電阻和通電時(shí)間對(duì)電熱多少的影響時(shí)，要利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法。知道電功與電熱間的聯(lián)系與區(qū)別。用焦耳定律能解釋和說明生產(chǎn)、生活中的一些電熱現(xiàn)象，讓學(xué)生體會(huì)物理在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.學(xué)習(xí)者分析心理方面，九年級(jí)學(xué)生思維活躍，求知欲強(qiáng)，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)較感興趣，但遇到問題仍然不知從何下手，缺乏理性思維能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，分析能力也有待提高，所以在課程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的思維階知識(shí)能力方面，通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已學(xué)習(xí)了歐姆定律，電能、3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定1.能通過生活實(shí)例，認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。2.能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)3.通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防止，學(xué)會(huì)辯證地看待問題。價(jià)設(shè)計(jì)掌握情況項(xiàng)評(píng)價(jià)內(nèi)容很好一般不好科學(xué)知識(shí)1理解焦耳定律的內(nèi)容，知道電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生2掌握焦耳定律的公式，并學(xué)科能力學(xué)會(huì)利用控制變量法研究物理問題?？茖W(xué)態(tài)度奇心，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和合作能力。評(píng)價(jià)內(nèi)容得分標(biāo)準(zhǔn)成員成員二成員三團(tuán)隊(duì)精神5分：能高效分工合作完成任務(wù)3分：重大問題能有效溝通1分：各自獨(dú)立，不能完成任務(wù)實(shí)施能力5分：能準(zhǔn)確設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程和所用實(shí)驗(yàn)道具。3分：能設(shè)計(jì)出大概方框架，但不夠準(zhǔn)確和詳細(xì)。1分：不能設(shè)計(jì)出任何過程和方案。結(jié)果展示能力5分：小組完成任務(wù)并解答正確。3分：小組任務(wù)，但解答部分正確，部分錯(cuò)誤。1分：小組完成任務(wù)，但解答全部不正確。總分5.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖/學(xué)習(xí)展示蛋糕提前預(yù)祝同學(xué)們中考順利(蠟燭自動(dòng)點(diǎn)燃了)提問：蠟燭是怎樣點(diǎn)燃的呢?電流通過電阻絲會(huì)產(chǎn)生熱量，這叫做電流的熱效應(yīng)。生活中有哪些用電器利用電流的熱效應(yīng)來工作呢?學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生理解電流的熱效應(yīng)學(xué)生思考、列舉利用電流熱效應(yīng)工作的家用電器的好奇心和興趣。引出電流的熱效應(yīng)與生活實(shí)際相結(jié)合。展示電熱毯、電水壺、電飯煲、烤箱等用電器的圖片，提問：這些用電器的共同特點(diǎn)是什么?電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。展示電爐工作時(shí)，電爐絲和連接電爐絲導(dǎo)線的溫度不同。提問：電流產(chǎn)生學(xué)生觀察、討論、分析：這些用電器工作時(shí)都在工作過程中，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。學(xué)生理解電流的熱效應(yīng)的概念，并舉例。從生活實(shí)例認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)，并可想，知道實(shí)驗(yàn)生活到物理的課程理念，拓?zé)崃康亩嗌倥c什么因素有關(guān)?引導(dǎo)學(xué)生討論交流，提出猜想：電流是相同的，電熨斗熱的溫度高，而導(dǎo)線幾乎不熱。(3)由生活經(jīng)驗(yàn)可知，通電時(shí)間越根據(jù)猜想提出問題：當(dāng)有多個(gè)影響因素時(shí)，實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)采用什么方法?根據(jù)猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路：(1)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系如圖，將兩根阻值不等的電阻絲串聯(lián)接入電路。閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間(2)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系小，由于R3的分流作用，因此通過兩個(gè)容器中電阻的電流不同：I?=2I?。從而研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)學(xué)生思考、討論，大膽猜想：(1)可能與通過(2)可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。(3)可能與通電時(shí)間有關(guān)。空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣的體積器時(shí)，哪一側(cè)U型管中液柱側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。提升科學(xué)探究能力。設(shè)計(jì)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。提高邏輯思維能力、科學(xué)探究能力。從提出問題、作出猜想到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，過程中培養(yǎng)了學(xué)生的多種能力，如討論交流能力、協(xié)作能0(3)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟時(shí)間的關(guān)系閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察同一個(gè)密封盒內(nèi)U形管液面高度差的變化大小。組織學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一個(gè)小組探分析歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、數(shù)據(jù)分析能力、歸納總結(jié)能力等。電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、電流、通電時(shí)間都有關(guān)系，它們之間有什么定量關(guān)系呢?英國物理學(xué)家焦耳用近40年的時(shí)間導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體電阻、通過導(dǎo)體的電流及通電時(shí)間之間的關(guān)系，即電流通過導(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。(2)公式：Q=I2Rt分析電風(fēng)扇中電流的做功。思考：電功和電熱有什么區(qū)別?學(xué)生思考、討論。聆聽焦耳及焦耳定律。學(xué)生分析電風(fēng)扇中電幫助學(xué)生理解焦耳定律。學(xué)生識(shí)記焦耳定律的公式，并了解各量及其單位。電功和電熱的區(qū)別與聯(lián)系：只有在電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量時(shí)電功才等于電熱。討論交流：額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?量?學(xué)生分析、交流討論，并回答：第一種說法，在通電時(shí)間和電壓相同的情況下，根據(jù)Q=U2t/的熱量越多；第二種說法，在通電時(shí)間和電流相同的情況下，根據(jù)Q=I2Rt可知，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。兩種說法在各自前提下都是正確的，所以二者不矛盾。通過運(yùn)用焦耳定律計(jì)算用電器產(chǎn)生的熱量，達(dá)到知識(shí)的學(xué)以致用。使學(xué)生會(huì)用焦耳定律計(jì)算電熱，提高計(jì)算能力。列舉生活中利用電熱的實(shí)例。提問：請(qǐng)你判斷用電器產(chǎn)生的電熱是有用的，還是有害的。結(jié)論：用電器都會(huì)產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生熱量的用電器不一定是電熱器，只有利思考：電熱有哪些優(yōu)點(diǎn)?學(xué)生觀看實(shí)例，思答：電熱器的優(yōu)點(diǎn)：清潔調(diào)節(jié)溫度。實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生辨別電熱的利用和防止。通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防止，學(xué)會(huì)辯證的看待問題。任務(wù)五：總結(jié)反思通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你學(xué)到了什么?歸納本課所學(xué)培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)你還有什么問題?6.板書設(shè)計(jì)第4節(jié)焦耳定律(1)電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的現(xiàn)象。(2)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時(shí)間有關(guān)。(1)內(nèi)容：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，I為電流，單位A;R為電阻，單位Q;t為時(shí)間，單位s;Q為熱量，單位J.(4)電功W與電熱Q:純電阻電路中Q=W,非純電阻電路中Q<W三、電熱的利用和防止(1)應(yīng)用：電熱器。(2)防止：散熱器等。3.電流具有熱效應(yīng)，學(xué)習(xí)了電流的熱效應(yīng)后，關(guān)于電熱的下列幾A.電熱會(huì)燒毀電器元件，引發(fā)火災(zāi)，有百害而B.電流通過任何用電器都或多或少地會(huì)產(chǎn)C.因?yàn)殡娏鬟^大產(chǎn)生電熱而燒壞局部電路，可用于整體電路的保護(hù)D.為防止電熱帶來的危害，要盡量減少電熱的產(chǎn)生并考慮8.特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明多媒體、學(xué)生電源、焦耳定律演示