初中物理第十八章第4节 焦耳定律 教学设计学情分析教材分析课后反思Word文档格式.docx
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教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入
新课
生活中，还有哪些用电器通电后，都伴有热现象产生？
举例说明。
讨论回答
交流说出常见用电器工作有热产生的实例。
创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。
联系实际，引入新课。
主题
合作
学习
一、电流的热效应
投影：
电熨斗电饭锅、电炉丝、电烙铁、电热水器……
这些用电器工作时有什么共同特点？
归纳并板书：
电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
思考：
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线几乎不热？
说明什么？
提出问题：
电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？
【研究】电热大小的影响因素
1.猜想：
电流通过导体产生热量的多少与______有关。
你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？
2．设计实验
展示实验装置：
讨论：
1.当大家猜想电热与多个因素有关，实验研究时应用什么方法去研究？
2.实验时怎样来反映和比较电流产生的热量的多少？
（提示：
左右两透明密闭容器中装有等质量的空气）
演示实验
（一）研究电热与电阻大小的关系
展示实验装置1：
观察本实验装置，讨论：
1．应控制哪几因素相同？
2．两电阻为什么要串联？
电路接通，进行实验，观察U形管中液柱的上升情况。
分析实验现象可以得到什么结论？
演示实验<
二>
：
研究电热与电流大小的关系
展示装置2：
2．右边电阻上为什么要再并联一个电阻？
分析实验现象，可以得到什么结论？
对于某一个电阻，在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
这个结论可以通过刚才的实验中看出来，某一个电阻通电时间越长，液柱上升越高，说明放出热量越多。
3、分析论证，得出结论
对以上两个实验进行总结：
电流通过导体产生热量多少与电流、电阻和通电时间的关系。
总结：
这些用电器工作时都是把电能转化成内能。
（得出电流的热效应的概念）
提出问题
结合生活实际进行猜想:
电流、电压、电阻、通电时间……
举例证明猜想的合理性。
学讨论得出：
1.控制变量法
2.通过空气受热膨胀程度，观察产生热量的多少;
实
验中，通过观察两个U形管中染色水柱液面高度的变化来判断产生热量的多少。
观察装置讨论得出：
1．实验时要控制电路中的电流和通电时间相同，改变电阻。
2．电阻串联，可以使流过两个电阻的电流和通电时间相同。
观察记录现象
根据实验现象，得出结论：
在电流和通电时间相同时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
学生观察实验装置讨论得出：
1．实验时要控制电阻和通电时间相等，改变电流。
2．使右边容器中的电阻丝中的电流与左边容器中的电阻丝不等（左边电流大于右边电流）。
根据实验现象得出结论：
在电阻和通电时间相同时，电流越大，这个电阻产生的热量越多。
总结以上两个实验：
电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关，电流越大、电阻越大、通电时间越长，这个电阻产生热量越多。
培养学生总结问题的能力。
由生活现象培养学生发现并提出问题的能力。
培养学生合理猜想，并分析猜想的合理性。
学会排除不合理猜想。
培养学生利用控制变量的方法来设计实验。
培养学生利用转换法把不易观察的量转换为易观察的现象。
通过分析实验装置的合理性来培养学生的设计实验的能力。
会根据实验现象得出结论，利用控制变量法准确的描述结论。
培养学生分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。
培养学生综合分析归纳的能力。
二、焦耳定律
介绍科学家焦耳：
英国科学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。
【自学讨论】焦耳定律的有关内容
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正。
（板书）
如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为
Q=I
2Rt。
强调：
电流对电热大小的影响更显著。
[理论推导焦耳定律]
当电流做的功全部转化为内能时：
Q
=
W
由于
W
=UIt，U=IR
得
=W
=I
2Rt
【电功与电热的关系】
电功与电热的联系与区别
1．纯电阻电路中Q
=W
2．非纯电阻电路中Q<
电热Q=I
2Rt
了解焦耳在电热上的成就
了解焦耳定律的内容，记住公式和单位。
讨论比较：
1.电炉工作时把电能全部转化为内能。
2.不是的，电吹风工作时把一部分电能转化为内能，还有一部分转化为动能。
它不是一个纯电阻。
电功大于电热
培养学生的人文精神、学习科学家的实事求是的精神。
培养学生自学、交流的能力。
加强知识的联系，培养学生比较分析、系统学习的能力。
利用焦耳定律解释现象
电炉通过导线接到电路中，导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？
想想议议：
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。
可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。
二者似乎有矛盾，这是什么原因？
电热的利用和防止
展示常见一些用电器（电熨斗、电视机散热孔、取暖器、电饭锅、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳„„），给这些用电器进行分类，哪些是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。
电热在实际中有利用也有防止的。
我们要利用辩证的态度来对待电热。
分成两类
利用电热的有：
电熨斗、取暖器、电饭锅等。
防止电热的有：
电视机散热孔、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳等
培养学生知识应用能力，合作学习的能力、团队精神和交往能力。
利用控制变量的方法来分析问题。
通过辨析加强对焦耳定律的理解。
利用分类的方法来培养学生利用辩证的态度来看待问题
总结（5分钟）
回忆本节课内容
1．电流的热效应与哪些因素有关？
2．焦耳定律
3．电功与电热的关系
4．电热的利用
防止
梳理本节课知识内容，学生根据问题逐个回忆本节课的内容，形成一个知识体系。
利用问题引领的方法培养学生总结归纳的能力
布置作业
1．课后“动手动脑学物理”第1、2、3题
2．调查生活中还有哪些是利用电热，哪些是防止电热的措施。
学生按要求完成作业，对生活实际开展力所能及的调查
巩固本课学习内容，同时增加课外调查的作业，使物理走向社会、走向生活。
八、板书设计
第4节
焦耳定律
电热大小的影响因素：
电流
I
电阻
R
通电时间
t
公式：
结束语：
学习科学是一种能动的过程，是学生要亲自动手做而不是别人做给他们看的事情。
本节课教师不再把教学重点放在传授知识上，而是努力创造机会，使学生“主动参与、乐于探究、交流与合作”。
学生直接参与了焦耳定律的提炼过程，有效地建构知识，体验过程，学习方法，由此，教学实践中遇到的难点便得到了较好的解决。
国家基础教育课程改革是否成功，改革的目标能否实现，关键在教师。
在新课程中，教师需要实现自身发展，教师的发展，又将构成新课程实施的条件，为此老师应积极、热情地投入这场课改，只有创新的教学才会培养出创新的新一代人才。
。
学情分析
1、学生思维特点：
初中学生认识事物的特点是：
开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象来支持。
2、学生知识情况：
在教学中从学生身边的例子入手提出问题，这样的例子让学生既觉得熟悉，但又不能回答其中的问题，从而激发学生的探究欲望，创设了探究情境，为后面的探究教学奠定了基础；
焦耳定律的概念没有直接给出，而是通过学生自己提出问题，大胆猜想，实验探究，经过计算，分析，比较，交流，最后得出的。
这样既让学生体验了科学探究的全过程，又让学生学习了科学探究的方法，还加深了对焦耳定律的理解，着重让学生学会应用所学的焦耳定律解决我们身边的问题，使学生感受物理有用，从而培养学生学习物理的兴趣。
效果分析
本课先通过生活中常见的实例提出问题，引起学生的好奇，实验器材涉及到上节课学过的内容，进而复习了上一节课的知识，使学生加深印象，小组合作，课堂气氛活跃，效果不错。
促进学生的自学意识和参与课堂教学的积极性，有利于发展学生的在综合素质。
但在教学中也发现了一些问题和不足。
在课堂教学的小组交流活动中，有一些学习成绩较差的学生参与不积极，发言较少；
课前要求学生收集的相关资料内容单一，欠丰富和全面；
在当堂达标中，对小组互阅和捆绑评价做的不好。
新课程提倡自主、合作、探究的学习方式，课堂教学是学生学习科学文化知识的主阵地，也是对学生进行思想品德教育的主渠道。
教师应着力构建自主的课堂，让学生在生动、活泼的状态中高效率地学习。
如何才能提高课堂教学的有效性，我在本节课中的教学中主要运用了以下几种方法。
一、创设物理学习情境，激发学生的学习兴趣
“兴趣是最好的老师,有兴趣不是负担”,这句话饱含深刻的道理。
对知识有浓厚兴趣时,就会产生不断前进,渴求新知,欲求明白的强烈渴望,就会全身心的投入到所感兴趣的学习中。
在教学中我从学生已有生活经验出发，设计学生感兴趣的生活素材以丰富多彩的形式展现给学生，使学生感受到物理无处不在。
二、鼓励学生主动参与，积极交往
要使课堂教学真正成为高校课堂的主渠道，必须着力唤醒学生的主体意识，让学生主动地参与教学活动。
在课堂教学中应坚持学生活动的自主性，使学生主体处于活跃兴奋状态，使学习成为学生自己的活动，让学生在教学实践过程中学会选择、学会参与。
三、创设高效的课堂，提高学生对知识的吸收率
教学方法是教师借以引导学生掌握知识，形成技巧的一种手段，要提高课堂教学效果，必须有良好的教学方法，深入浅出，使学生易于吸收。
在本节课中，我首先启发引导学生去发现问题、主动质疑。
让学生在自学、初步感知的基础上，对于教材中有关的问题提出自己的看法或疑惑的地方，师生一起筛选出其中最有价值的问题或疑难，开始小组讨论。
通过生生间讨论、交流、互动与对话，互相启发、互相补充、互相修正，深入问题，提高创新思维与质疑能力，最终领会科学的实质，落实本课的重点和难点。
上一节课学的知识，通过共同复习的方式，学生掌握的还可以。
小组合作探究进行试验，学生共同动手合作，加深了友谊，交换思想。
例题采用与学生分析，教师展示（在黑板上），小组检查，通过检测来看，大部分同学都能利用公式应用。
练习，进一步帮助学生深化理解焦耳定律，学生理解的很好。
练一练，学生在做完例题的基础上，采用抢答的基础上，学生的积极性很好，学生小组合作大部分学生学得很好。
通过本课的学习与检测，一些平时上课不听课不回答问题的同学这节课都表现的很积极，课堂气氛比较活跃，收到了预期的效果。
但在整个讲课过程中，也有很多不足之处，我会积极听取评课老师的意见，努力的改进自己，使教学水平向更向层次迈进。
教材分析
9-18-4焦耳定律
一、情境导入：
电脑使用一段时间后，用手触摸主机有什么感觉？
为什么？
为什么电脑后面有一些小孔，而且有时能听到风扇转动的声音？
二、课堂探究：
知识点一：
电流的热效应
1.电热水器、电饭锅、电熨斗、电饼铛这些用电器有什么共同特点？
2．自主学习电流的热效应
3．电流的热效应：
4．生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的？
知识点二：
焦耳定律
1．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？
2．猜想：
电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关？
找出支持你猜想的理由。
我们实验研究时就要采取。
实验探究：
①小组进行实验1，通过看到的现象你能得到什么结论？
实验时怎样来反映电流产生的热的多少？
②小组进行实验2，通过看到的现象你能得到什么结论？
③电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关？
3.总结：
（1）英国物理学家焦耳做了大量实验表明：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律。
公式为：
Q=I2Rt
（2）单位：
I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
（3）公式推导:
电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=Pt=UIt=I2Rt。
（4）焦耳定律Q=I2Rt适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路（纯电阻电路）也可用Q=W=UIt=Pt=U2/Rt来计算热量.
非纯电阻电路：
W＞Q
4.练一练：
（1）你能解释第1步中提出的问题吗？
（2）电流通过电风扇做功时，能转化为能和能，如果电流做功3.6×
106J,电风扇获得的机械能一定3.6×
106J
（3）一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？
（4）额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。
二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
知识点三：
电热的利用与防治止
1.学生列举生活中利用电热的例子
2．学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。
三、课堂总结
电流的热效应焦耳定律电热的利用与防止
四、达标练习
1．标有“220V40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是
J，通过电热器的电流是A，产生的热量是J。
2．下列电器中，不属于电热器的是（）
A．电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉
3．家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（）
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大 B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小 D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大
4．下列情况中防止电热危害的是（）
A.电视机背后有散热窗 B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器 D.大型爆破工程用电热引发炸药
5．某导体的电阻是2欧姆，通过2A的电流时，1分钟产生多少焦耳的热量？
6．一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量？
7．小宇同学按如图所示的装置，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。
图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
①闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是。
②一段时间后，可观察到A瓶中温度计的示数（填“大于”、“小于”或“等于”）B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量。
五、课堂反思
本节的收获是：
我存在的问题：
课后反思
焦耳定律这节课是本章的重点课，通过本节课的教学，反思如下：
一、总的教学思路：
本节课应该抓住了电功和电热两个基本概念，教材从实验和理论两个角度研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
二、重难点的突破：
根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结。
教学中应该充分地相信学生，给学生活动的空间，真正的让学生成为学习的主人，在实验的过程中学生也可能提出许多问题，教学中一定要发挥学生的主体作用，尤其是在大力提倡科学探究的今天。
在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性，与思维分析能力，培养了学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用。
本节课主要是比较两个公式，计算电功公式P＝UI可用于任何电路，计算电热公式P＝I2R也可以计算任何电路的电热。
只是在纯电阻电路，这两个公式相等。
教材应该说清楚焦耳定律适用于一般电路的电热计算。
否则学生会认为P＝I2R只适用于纯电阻电路
三、比较满意之处：
生活离不开物理，物理离不开生活。
物理知识来源于生活，最终又服务于生活。
本课中练习题的设计我很注重从生活实际中引出物理问题，又用物理知识来解决生活中的问题，让学生体会到物理就在身边，体验到物理的魅力。
在教学方式上主要表现在以下几个方面：
1、注重启发式教学，发挥学生的主体性。
通过精心设计的练习题，从学生的已有的知识结构出发，启发学生的思维，通过小组成员之间、小组之间、师生之间的发问、释疑，使学生认识到焦耳定律，使学生始终处于积极思考练习的学习活动中。
2、加强物理过程教学，渗透科学方法。
在教学设计中，特别突出了焦耳定律建立的过程，在建立的过程中还注意渗透了控制变量法等物理学研究的方法。
四、不足之处：
1、为了追求复习课的大容量、快节奏、高效率，课堂的实际操作中很多地方还是剥夺了学生的自主性，没有充分的让学生动起来，没有真正做到让学生听明白、写下来、想明白、讲出来，仍然还存在着师讲生听的嫌疑。
2、由于教师对学生不够放心，有些地方还是讲的过多，整个一节课的轻重、练习难易、目标缓急把握的不够到位，以至于教学目标没有完成，由于学生分组探究用时偏长，没有反馈练习，不能知道学生对本节知识的掌握情况。
通过本节课的教学，我进一步相信我的学生，相信他们的能力，在今后的教学中，充分发挥学生学习的主动性，主有让他们爱学、会学，我们教师才能真正走出多年的困惑，不要一为地强调结果。
课标分析
一、知识与技能
二、过程和方法
三、情感、态度与价值观
升级会员 