教学设计
课题名称: 探究焦耳定律
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学科年级: 九年级 教材版本:
一.教学内容分析(简要说明课题来源、学习内容、知识结构图以及学习内容的重要性)
探究焦耳定律是沪粤版第十五章第四节内容。主要内容是焦耳定律的内容、公式、单位和应用。焦耳定律是在学习了电功和电功率后的综合,是电学和热学联系的桥梁。
学科核心素养分析(说明本节课可落实哪个或哪些学科核心素养) 通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念
三.教学目标(从学段课程标准中找到要求,并具体化为本节课的具体要求,明晰(学生懂)、具体、可操作、可以依据练习测试题)
知识目标:1.知道电流的热效应 理解焦耳定律的内容、公式、单位和应用 能力目标:知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法. 情感目标 通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念
四.教学重难点(重点及难点(说明本课题的重难点)
学习重点 焦耳定律内容 学习难点 电功和电热之间的联系和区别
五.学习者特征分析(学生对预备知识的掌握了解情况,学生在新课的学习方法的掌握情况,如何设计预习)
焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容,是本章的重点,是初中物理学习的重要任务之一,是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律,符合学生的认知规律,本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成,研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系,焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中,做好实验及分析实验现象是关键。
六.教学过程(设计本课的学习环节,明确各环节的子目标)
教师活动 预设学生活动 设计意图
引入新课 同学们根据自己的生活经验,举出电能变成热能的例子。通过对电能的学习,大家已经了解了电流通过导体时,导体会发热,这是电流的什么效应? 创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。 联系实际生活,问题具体化。
猜想或假设 学生猜想或假设: 电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢?(同学之间相互讨论,大胆猜想) A.通电导体产生的热量可能与I、R、t有关? B.通电导体产生的热量可能与U、W、P有关? 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。
设计实验并进行实验 怎样来探究电流通过导体产生的热量与I、R、t间的关系呢?一一采用控制变量法。 师:出示实验所需器材、介绍焦耳定律演示器的结构、原理 设计探究方案(小组讨论,大组交流) (一).探究对象:Q与R的关系; 1.讨论: a.探究时应保持什么量不变?(I、t);两只电阻大小的关系怎样?(电阻大小不等),怎样连接电路? b.怎样来保证通过电阻丝中的电流大小相等,通电时间相同?(串联在同一电路中) c.实验电路中,除阻值不等的电阻丝R1、R2外,还应有哪些主要器材?(电源、开 关、导线等)。 请同学设计出一个科学合理的实验电路,并画出它的电路图。 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。
分析与论证 归纳得出结论:导体中的电流越大、导体的电阻越大、通电时间越长,通电导体产生的热量越多。 由学生已掌握的知识进行理论推导:电流通过导体时,如果在一定时间内,电能全部转化为热量而没有同时转化为其他形式的能量,那么,电流在一定时间内产生的热量就等于电流做的功,即W=UIt, 再根据欧姆定律U=IR 得出:Q=I2Rt。 结论:电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比,这个结论叫做焦耳定律 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。
七.教学评价设计(创建量规,向学生展示他们将被如何评价(来自教师和小组其他成员的评价)。也可以创建一个自我评价表,这样学生可以用它对自己的学习进行评价)
1.让学生自我评价本节课的所学所感;2.学生小组内互评;3.教师对本课进行总结。 1.实验探究有没有不合理的地方?实验操作有没有需要改进之处?所得结论是否可靠? 2.这节课在新课程教学理念的指导下,传统的接受式教学模式被生动活泼的探究式学习活动所取代。课堂活起来了,学生动起来了:敢想、敢问、敢说、敢做,充满着求知欲和表现欲。我将吸取本节课优点,在未来的教学中练好基本功,多向同行们请教,多学新课程理论,使以后的教学更加活泼、生动。
八.板书设计(如板书中含有特殊符号、图片等内容,为方便展示,可将板书以附件或图片形式上传。)
第4节 焦耳定律 一、电流的热效应 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。 电热大小的影响因素:电流I,电阻R,通电时间t 二、焦耳定律 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。 公式:Q=I 2 Rt