【核心素养目标】18.4焦耳定律 2023-2024学年人教版物理九年级上学期

18.4焦耳定律
一、教学目标
1.物理观念
①能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律；
②体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。
2.科学思维
通过探究过程，进一步体会科学探究方法。
3.科学探究
培养学生的观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
4.科学态度与责任
在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
二、教学重难点
教学重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。
教学难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
三、教学分析
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。同时，考虑到教学过程中实验时的不确定因素导致难于掌控时间和教学内容太多，我把本节内容教学设计为2课时，第1课时内容：电流的热效应和焦耳定律。本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。。
四、教学过程
一、导入课题
1.幻灯片出示生活场景，教师提问学生：家里有电脑的同学请举手？喜欢上网玩游戏的同学请举手？咱们班谁最喜欢上网玩游戏呢？
2.教师出示幻灯片，小优玩电脑被他爸爸发现。提问学生发现的方法是什么？（学生提出各种答案，有说摸一下电脑主机的。）
3.教师继续提问如果小优爸爸没有摸电脑主机而是摸电源线，会不会发现小优玩电脑呢？
4、引入本课题：焦耳定律。
二、进行新课
（一）电流热效应的学习。教师出示电流热效应定义，让学生举出生活中应用电流热效应工作的用电器或装置。
（二）过渡：教师出示幻灯片。
1、如图所示，电炉子热的发红，为什么与电炉子串联的导线却并不怎么热？也就是说，影响电流通过导体时产生热量的多少的因素是什么？
2、学生猜想，教师对学生猜想进行点评。
（三）学生实验探究
1、学生观察教师演示实验，了解实验装置的工作原理。回答两个问题：
（1）、该装置是怎样反映密闭空气温度变化的？
（2）、如何做到改变电阻值大小和通过电阻的电流大小？
2、学生讨论。学生代表发言回答两个问题，并说明原因。
3、教师确认实验装置的工作原理：
（1）、观察 U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
（2）、利用两个密闭容器内电阻的连接方式的变化，改变电阻值的大小和通过电阻的电流的大小。
4、师生共同确认本实验探究分为两个小实验探究课题：
（1）、将 5 欧的电阻和 10 欧的电阻串联在同一电源两端，通电一定时间后，比较两个 U 形管中液面高度的变化
（2）、将 5 欧的电阻和密闭容器中 5 欧的电阻并联后再与另一个密闭容器中 5 欧电阻串联同一电源两端，通电一定时间后，比较两个 U 形管中液面高度的变化5、学生进行实验探究。（教师巡回指导，并解决电路故障等问题）
（四）、得出结论
1、教师引导学生展示实验结果，并尝试说出实验结论。
2、教师总结实验探究过程及评价学生结果和实验结论。
3、教师引导学生理解电流通过导体时产生的热量与通电时间的关系。
4、（1）、教师说明本实验只是能定性的反映出热量 Q 与通电时间 t、电阻 R、电流 I 的关系；局限是并不能精确的定量的分析热量 Q 与通电时间 t、电阻 R、电流 I 的关系。
（2）、教师引出 1840 年英国物理学家焦耳精确测定热量 Q 与通电时间 t、电阻 R、电流 I 的关系。总结为焦耳定律。
（五）、焦耳定律应用
1、学生识记焦耳定律及公式，各符号的意义、单位。
2、学生相互检查反馈以上识记。
3、学生自学课本例题，并尝试上黑板板书例题。
4、师生共同反馈纠错矫正，规范解题思路及解题步骤、注意事项。
5、随堂练习：课本 P90 第 1 题。学生上黑板板书，师生共同反馈矫正。
（六）、纯电阻用电器
1、教师带领学生学习课本纯电阻用电器部分。
2、师生共同推导出计算热量的其它公式。
3、随堂练习：课本 P90 第 2 题。学生上黑板板书，师生共同反馈矫正。
（七）、电热的利用和防止
1、学生自学课本 P88，电热的利用和防止部分，并联系生产生活实际举出电热利用和防止的例子。
2、师生共同进一步举例学习