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【大单元教学】第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
课题
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节课是人教版九年级物理第十八章最后一节的内容，要求在探究实验的基础上了解焦耳定律。让学生经历实验的探究过程，学习控制变量法和转换法这两种科学探究方法，培养学生观察思考能力和合作探究能力。焦耳定律的研究是从电流热效应开始的，通过创设情境，结合实例可以发现，导体电阻的大小对电热有影响，从而提出“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”这一探究问题。在研究电流、电阻和通电时间对电热多少的影响时，要利用控制变量法和转换法。知道电功与电热间的联系与区别。用焦耳定律能解释和说明生产、生活中的一些电热现象，让学生体会物理在生活和生产中的应用。
2.学习者分析 心理方面，九年级学生思维活跃，求知欲强，对物理实验较感兴趣，但遇到问题仍然不知从何下手，缺乏理性思维能力和实验设计能力，分析能力也有待提高，所以在课程设计时，设计了带领学生进行设计和实验的思维阶梯。 知识能力方面，通过前面章节的学习，学生已学习了欧姆定律，电能、电功率等相关知识，同时也具备了一定的实验操作能力，可以进行科学探究，这些都为本节课的学习提供了基础。
3.学习目标确定 1.能通过生活实例，认识电流的热效应。 2.能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。 3.通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1理解焦耳定律的内容，知道电流通过导体时会产生热量。2掌握焦耳定律的公式，并能进行简单的计算。学科能力通过实验探究，培养观察、实验和归纳能力。学会利用控制变量法研究物理问题。科学态度激发对电学实验的兴趣和好奇心，培养科学探究的精神和合作能力。小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务实施能力5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分：小组完成任务并解答正确。 3分：小组 任务，但解答部分正确，部分错误。 1分：小组完成任务，但解答全部不正确。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
展示蛋糕提前预祝同学们中考顺利(蜡烛自动点燃了) 提问：蜡烛是怎样点燃的呢 电流通过电阻丝会产生热量,这叫做电流的热效应。 生活中有哪些用电器利用电流的热效应来工作呢？ 学生观察实验并思考实验现象。 学生理解电流的热效应 学生思考、列举利用电流热效应工作的家用电器 激发学生的好奇心和兴趣。 引出电流的热效应 与生活实际相结合。
任务二：电流的热效应
展示电热毯、电水壶、电饭煲、烤箱等用电器的图片，提问：这些用电器的共同特点是什么？ 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。 请你列举生活中有哪些电流热效应的实例。 展示电炉工作时，电炉丝和连接电炉丝导线的温度不同。提问：电流产生热量的多少与什么因素有关？ 引导学生讨论交流，提出猜想： （1）导体在通入电流时才会发热。 （2）导线和电熨斗串联接入电路，电流是相同的，电熨斗热的温度高，而导线几乎不热。 （3）由生活经验可知，通电时间越长，用电器越热。 根据猜想提出问题：当有多个影响因素时，实验探究时应采用什么方法？ 根据猜想，设计实验电路： （1）探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系 如图，将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路。闭合开关，通电一段时间后，观察U形管液面高度差的变化。 （2）探究电流通过导体产生的热量跟电流的关系 在右方密封盒外并联一个5Ω的电阻R3，目的是改变通过盒内电阻的电流大小，由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同：I1=2I2。从而研究电流通过导体产生的热量跟电流的关系。 闭合开关，通电一段时间后，观察U形管液面高度差的变化。 （3）探究电流通过导体产生的热量跟时间的关系 闭合开关，通电一段时间后，观察同一个密封盒内U形管液面高度差的变化大小。 组织学生分组进行实验，一个小组探究一种实验，并收集实验数据。 分析归纳实验结果，得出实验结论。 学生观察、讨论、分析：这些用电器工作时都要消耗电能，都会发热，在工作过程中，电能转化为内能。 学生理解电流的热效应的概念，并举例。 学生思考、讨论，大胆猜想：（1）可能与通过导体的电流有关。 （2）可能与导体的电阻有关。 （3）可能与通电时间有关。 学生思考、总结方法：①控制变量法；②转换法 学生根据假设，设计实验电路。设计前明确实验原理：两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时，哪一侧U型管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。 学生分组进行实验探究，并收集实验数据。 学生进行分析论证，归纳出实验结论。 从生活实例认识电流的热效应，并可根据实际经验提出实验猜想，知道实验方法，体现从生活到物理的课程理念，拓展思维深度，提升科学探究能力。 通过实验设计，观察实验现象得出实验结论。提高逻辑思维能力、科学探究能力。 从提出问题、作出猜想到设计实验、分析数据、得出结论，过程中培养了学生的多种能力，如讨论交流能力、协作能力、实验设计能力、实验探究能力、数据分析能力、归纳总结能力等。
任务三：焦耳定律
电流通过导体产生的热量与导体的电阻、电流、通电时间都有关系，它们之间有什么定量关系呢？ 英国物理学家焦耳用近40年的时间做了400多次实验，发现了电流通过 导体产生的热量跟导体电阻、通过导体的电流及通电时间之间的关系，即焦耳定律。 （1）内容： 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。 （2）公式： Q = I2Rt 分析电风扇中电流的做功。思考：电功和电热有什么区别？ 电功和电热的区别与联系：只有在电能全部转化成内能，而没有同时转化为其他形式的能量时电功才等于电热。 讨论交流：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，这是怎么回事？ 应用：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源两端，在5 min内共产生多少热量？ 学生思考、讨论。聆听焦耳及焦耳定律。 学生分析电风扇中电流的做功，并区别电功和电热。 学生分析、交流讨论，并回答：第一种说法，在通电时间和电压相同的情况下，根据Q=U2t/ R可知，电阻越小，产生的热量越多；第二种说法，在通电时间和电流相同的情况下，根据Q=I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多。两种说法在各自前提下都是正确的，所以二者不矛盾。 介绍焦耳及焦耳定律，帮助学生理解焦耳定律。 学生识记焦耳定律的公式，并了解各量及其单位。 通过运用焦耳定律计算用电器产生的热量，达到知识的学以致用。使学生会用焦耳定律计算电热，提高计算能力。
任务四：电热的利用和防止
列举生活中利用电热的实例。提问：请你判断用电器产生的电热是有用的，还是有害的。 结论：用电器都会产生热量，产生热量的用电器不一定是电热器，只有利用电流的热效应来工作的才是电热器。 思考：电热有哪些优点？ 对于无用的电热要采取相应措施，防止产生危害。如：电视机散热方法：在后盖开有很多孔，为了通风散热。 学生观看实例，思考、讨论，并进行判断。 学生思考、讨论，并回答：电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 通过生活实际引导学生辨别电热的利用和防止。 通过学习电热的利用和防止，学会辩证的看待问题。
任务五：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第4节 焦耳定律 一、电流的热效应 （1）电流通过导体时电能转化成内能的现象。 （2）电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间有关。 二、焦耳定律 （1）内容：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。 （2）公式: Q=I2Rt I为电流，单位A；R为电阻，单位Ω； t为时间，单位s； Q为热量，单位J. （3）推导公式：Q=t=UIt 适用于纯电阻电路。 （4）电功W与电热Q：纯电阻电路中Q=W，非纯电阻电路中Q＜W 三、电热的利用和防止 （1）应用：电热器。（2）防止：散热器等。
7.作业与拓展学习设计 1.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ C ） A．该实验装置是为了探究导体产生的热量与电阻的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 2.将规格都是“220V 100W”的一台电风扇和一床电热毯，接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ B ） A. 电风扇产生的热量多 B. 电热毯产生的热量多 C. 二者产生的热量一样多 D. 无法比较二者产生的热量 3. 电流具有热效应，学习了电流的热效应后，关于电热的下列几 个说法错误的是（ A ） A．电热会烧毁电器元件，引发火灾，有百害而无一利 B．电流通过任何用电器都或多或少地会产生热量 C．因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护 D．为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体、学生电源、焦耳定律演示器一套（含有2个密闭容器、2个内装等量液体的 U形管、电阻丝）、导线、开关、滑动变阻器等。
9.教学反思与改进 探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系实验，最好由老师进行演示实验。 教学设计中提供的演示实验装置（电热丝对空气加热），克服了以往实验装置（电热丝对液体加热）加热时间长，实验现象不明显等缺陷，更加有利于学生的观察。
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物理九年级全一册大单元整体教学设计
第十八章 《电功率》
本章内容分析
经过前面对电路、电流、电压、电阻与欧姆定律的学习，学生已经有了一定的电学基础。从电学内容的整体来看，电流和电路的内容是开篇，电压和电阻的内容进一步扩展了基本概念，欧姆定律、电功率的内容则是这些概念的综合应用。
本章在前面三章——第十五章“电流和电路”、第十六章“电压电阻”、第十七章“欧姆定律”的电学基本知识基础上，从能量和做功的角度研究电，通过学生已有的生活经验扩展到电能、电功、电功率和焦耳定律。
本章内容与实际生活联系十分紧密，具有较强的综合性与实用性，是物理学的基础知识，也是初中物理的重点、难点之一，渗透着电能与其他形式能量转化的物理思想。
通过学习，学生能够真切地感受到电是如何为人类服务的，并使他们能够系统地掌握电学知识，提高综合分析、解决问题的能力。本章的学习过程也将会深化和巩固学生已经学过的电学基本知识。
本章课标要求
3.4.5 结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
3.4.6 通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
本章核心素养
物理观念：
1.知道电能、电功及其单位，了解电能表的重要参数，会读取、记录和计算电能。
2.理解电功率的概念、单位及公式，并进行简单计算。
3.能区别用电器的额定功率和实际功率。
4.会测量小灯泡的电功率，包括实际功率和额定功率。
5.理解焦耳定律，并能结合焦耳定律解释生活、生产中的一些现象。
物理思维：
1. 体验电能可以转化为其他形式的能量。
2．观察、体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系，观察、体验用电器的额定功率与实际功率的关系。
科学探究：
1.通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律。
2.通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关
科学态度与责任：
1. 了解电能和我们生活的关系，养成节约用电的习惯。
2．认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器和节约用电的意识。
3．通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题。
4．通过讨论交流培养合作学习的态度和意识。
单元教学目标
（一）内容目标
1．知道电能的单位，知道电能表的作用和读数方法。
2．知道电功率的定义和单位，理解额定电压和额定功率，会运用电功率公式进行简单的计算。
3．会运用电流表和电压表测量小灯泡的电功率，理解额定功率和实际功率的区别。
4．知道电流的热效应，知道焦耳定律，知道电热的利用与防止。
（二）学业目标
1．体验电能可以转化为其他形式的能量。
2．观察、体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系，观察、体验用电器的额定功率与实际功率的关系。
3． 通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律。
4．通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关。
5．了解电能和我们生活的关系，养成节约用电的习惯。
6．认识用电器正常工作和不正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器和节约用电的意识。
7．通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题。
8．通过讨论交流培养合作学习的态度和意识。
五、教学重点：
1. 电能和电能的计量。
2. 电功率的概念。
3. 用伏安法测量小灯泡实际功率的方法和步骤。
4. 焦耳定律的理解及应用。
六、教学难点：
1. 电功概念。
2. 额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别。
3. 学生自己设计实验方案、实验步骤测量小灯泡的功率并得出实验结论。
4. 焦耳定律的理解及应用。
七、学情分析，教学建议：
学生经过前面的学习，已经认识了电路， 知道电流、电压和电阻这三个电学基本物理量，并理解它们之间的关系——欧姆定律， 还能够用这些电学知识解释生活中一些基本电学现象，解决一些简单电路问题。这些为接下来学习电功率奠定了基础。还有，已经知道从能 量和做功的角度去认识机械能与内能的转化。这就便于从能量和做功的角度去研究电。另外，学生已经熟练掌握了一些常用的研究方法， 如： 控制变量法、转化法和类比法等。关键是电的应用与我生活密切联系，有着广泛的生活经验。因此学生学习的热情高，好奇心强，可以通过类比和迁移等方法来进行较为专业的知识学习和完整的电学知识体系搭建。
教学方法建议：
1．重视实验和探究的方法，通过做测量小灯泡的电功率这个实验加深学生对实际功率的理解，从实验角度使学生了解电流、电压如何影响用电器的实际功率。
2．注重“从生活走向物理，从物理走向社会”，会根据家用电器的说明书计算其消耗的用电量。密切联系实际，学以致用。
3．重视物理方法的渗透
（1）对比法：用对比法区别消耗的电能和电功率两个概念。
（2）转换法：把不便于观察的物理量转换为看得见或便于测量的物理量，使抽象问题形象化。
（3）控制变量法：首先明确所研究的问题与哪些因素有关，应控制哪些因素相同，然后对实验结果进行具体分析，得出结论。
八、本章活动主题：
瓦特的故事
一个夏日的早晨，天气晴朗，画眉在树上唱着悦耳的歌。在英国格拉斯哥大学的校园里，有一个人正在散步。他迈着缓缓的步伐，在绿茵茵的草坪上踱来踱去。他时而望着广阔的天空，时而瞧瞧平坦的操场，时而皱起双眉…突然，他脸上流露出笑容，心情豁然开朗，他想出来了，想出了解决蒸汽机的有效办法。他高兴地跑起来，脚步腾空。霎时间，他的身影便出现在陪伴他多年的操作台上。他就是蒸汽机的发明家瓦特。曾有人说：“瓦特改良蒸汽机，是因为他有超人的天才和智慧。”其实不然。为了说明这个问题，还是讲讲关于瓦特勤奋学习，刻苦钻研：发明创造的故事吧。
倔强的性格
瓦特从小性格就很倔强。他和别的孩子一样都喜欢玩具，但是与众不同的是，到他手里的玩具一定要拆开，零件要卸下来，要看个究竟，弄个明白。然后。再按照原来的模样，安装上，组合好，使玩具恢复原状。一次邻居家孩子的小车坏了，那个孩子很着急，瓦特拿过来，鼓捣鼓捣就好了。像这样的事可多了，不知瓦特给孩子们修好了多少玩具呢。
瓦特的父亲是一个穷苦的木匠，整日如牛负重地劳动着。母亲负担家务，整个家庭充满着痛苦和忧愁，由于他出生于这样贫寒的家庭，自然父母很难给他以结实健康的身体。童年的瓦特身体非常虚弱，骨瘦如柴。贫病交加，使他失去了入学校读书的机会。时间长了，孩子们也都不体谅他，见他不上学，游手好闲，常常半真半假地说他坏话，叫他“懒孩子”、“病包子”。瓦特听了很不高兴。
瓦特很有自尊心。他不甘心这样虚度童年，他要求读书，渴望学习。在他强烈的要求下，父母又拗不过他，只好答应，不管春夏秋冬，不管怎样辛苦劳累，都要抽空教他读书，写字，有时还帮他学些算术。就这样，童年的瓦特，在贫寒的家庭里，过着他那聊以自慰的学习生活。学的知识虽不多，他却记得很牢固，有时还能举一反三。大约在他六七岁时，发生过这样一件事：
有一天，一位客人来看望他父亲。闲聊时，客人看见瓦特正拿着一支粉笔在地板上，火炉上，画些圆圈和直线。客人便关切地对他父亲说：“你为什么不送孩子进学校学些有用的功课呢？在家里乱画，岂不白白浪费时光吗？”父亲马上哈哈笑起来，然后回答说：“先生，你仔细看看，你看我的孩子在画什么？”客人很纳闷，好奇地走过去，细心地瞧了一阵子，便恍然大悟地说：“啊，原来是这样。这孩子画的是圆形和方形的平面图哇！这不是浪费，是在演算一个几何学上的问题。绝不是浪费。”说完后，赞许地拍拍瓦特的肩膀。
瓦特的倔强性格，表现在他对文化科学知识的追求上，孜孜不倦，不达目的，决不释手。倔强的性格没有给他带来什么损失，相反地成了他可贵的东西。
水蒸汽的启示
随着智育的发展，瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣，产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。
在瓦特的故乡一格林诺克的小镇于上，家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事，有谁留过心呢？瓦特就留了心。有一次，他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响，不停地往上跳动。瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母说：“什么玩意使壶盖跳动呢？”祖母回答说：“水开了，就这样。”
瓦特没有满足，又追问：“为什么水开了壶盖就跳动？是什么东西推动它吗？”
可能是祖母太忙了，没有工夫答对他，便不耐烦地说：“不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。”
瓦特在他祖母那里不但没有找到答案，反而受到了冤枉的批评，心里很不舒服，可他并不灰心。
连续几天，每当做饭时，他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初，壶盖很安稳，隔了一会儿，水要开了，发出哗哗的响声。
蓦地，壶里的水蒸气冒出来，推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒，壶盖也不停地跳动着，好像里边藏着个魔术师，在变戏法似的。瓦特高兴了，几乎叫出声来，他把壶盖揭开盖上，盖上又揭开，反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了，是水蒸汽推动壶盖跳动，这水蒸汽的力量还真不小呢。
就在瓦特兴高采烈，欢喜若狂的时候，祖母又开腔了：“你这孩子，不知好歹，水壶有什么好玩的，快给我走开！”她漫不经心地说。
他的祖母过于急躁和主观了，这随随便便不放在心上的话，险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊，根本不理解瓦特的心，不知道“水蒸汽”对瓦特有多么大的启示！水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象，不正是瓦特改良蒸汽机的认识源泉吗？
坎坷的道路
瓦特刻苦好学，有时读书通宵达旦。十五岁时，就读了一些工艺和物理方面的书籍，已经具有了一些自然科学知识。他喜欢天文学，常常一个人躺在草地上，观察天空的星星。他喜欢做模型；小起重机、小辘轳、小抽气筒以及船上用的各种物件，他几乎都做过，有的反复做过多次。他父亲被孩子的好学精神感动了，慷慨地把自己使用多年的一套木工工具送给了瓦特，以示支持。瓦特利用这些工具，运用所学知识，试作了一件发电机器。这种机器转动时，能放射出灿烂耀眼的火花，还能产生一种电流，触到身上，有强烈的刺激感。邻居的孩子看了感到既新奇又神秘，都说瓦特了不起；年长的人也赞扬瓦特，说他有出息。
瓦特的学习生活多有趣味啊，可是天下常常有一些不以人的主观意愿为转移的事。瓦特十八岁那年，家庭生活更加困苦，几乎到了断炊的地步。生活所迫，他不得不去外地谋生。他离开家庭时，衣服褴褛，只背着一个衣箱，箱中除了仅有的一件旧背心、一双袜子外，其余的则是工具和那件破围裙了。
开始，瓦特到了格拉斯哥，在一家数学仪器店里，学习制造仪器。这工作倒可心，活儿很顺手，又能向长者学习一些技艺。
可是老板很吝啬，对瓦特很刻薄。这种谋生，解决不了家庭的困难。不久，他随着一位老船长到了伦敦。原想到伦敦也许会好一些，没承想，反而遭了难。瓦特几乎天天徘徊在街头上，寻找职业。也许人家看他面容过于憔悴了吧，多日来，没有一个人收留他，雇佣他。伦敦是一个繁华的闹市，有百万人口，然而却容纳不下一个年轻的单身汉。在万不得已的情况下，他以不计报酬的特殊条件，在一家钟表店里落了脚。伦敦的寒酸生活，摧残了瓦特那经不起折腾的身体，使他失去了青春的活力：但也磨炼了他的毅力。过了一段时间，瓦特使离开了这敲骨吸髓的钟表店，返回格拉斯哥城。
到了格拉斯哥，瓦特打算支撑一个门户，开设一家制造数学仪器的小商店。在筹划中，遭到了同行业主的刁难和阻拦，没有实现。说也巧，正在为难之时，得到了本城一位大学教授的帮助。教授给他在格拉斯哥大学里，借了一间房子，名义上是专门为大学制造数学仪器，可实际上，是修理理科仪器。在这所大学里，他结识了一些教授、学者，他阅读了一些科学书籍，他打开了科学知识宝库的大门，他如饥似渴的求知欲，得到了起码的满足。在这里，他恢复了身体，恢复了青春。此时瓦特刚刚二十岁。
坎坷的道路，使瓦特看到了人世间的辛酸和不平。但他没有气馁，反而增加了勇气，他要通过高尚的劳动，勤劳的双手，去迎接那新的希望和光明。
丰硕的成果
瓦特的生活时代，正是历史上发生变革的时代。一是政治变革，君主专制变为民主共和：二是经济变革，家庭手工业变为工厂机器生产。前者以法国先行，后者以英国领先。
这个时代，虽有粗陋的蒸汽机的发明，但只能应用于玩具上。最好的一种，要算牛康门发明的用蒸汽的膨胀力推动活塞的机器了。它的功能尽管比手工推动唧筒迅速多了，但离完整的蒸汽机不知还差多少倍呢。
有一次，格拉斯哥大学里的一座牛康门蒸汽机坏了，让瓦特修复。他和熟练的机械工人一样，动手修理着。在修理过程中，瓦特爱上了这台机器，它成了他的伴侣，他以赤诚的心，要把这台机器复活，使它完美无缺。修理完毕，瓦特在汽锅里放了水，机器便发动起来。可是，几分钟后便停了。什么缘故呢？他头脑中闪出了一个问号。经过仔细琢磨，瓦特发现这种机器存在着很严重的缺点，那就是汽简裸露在外边，四周的冷空气使它温度逐渐下降，蒸汽放进去，还没等汽简热透，就有一部分变成水了。要使气筒再变热，又消耗了好多蒸汽，这样一冷一热，又一热一冷反复循环下去，只能有四分之一的蒸汽做功。其余四分之三要浪费掉。这是一种多么不经济的蒸汽机啊！
问题提出来了，而且是一个很值得重视的问题。一向善于动脑筋刻苦钻研的瓦特，怎能放过去呢。他想：解决问题的途径，必须从保持气筒的温度开始考虑。可是怎么保持呢？他思索着，叨念着。有时查阅书籍，有时找别人谈谈，有时一个人在房间里比划着。过了好久，有一天，他在格拉斯哥大学草坪上散步时，忽地想出了解决的办法。假如在气筒的外边安装上一个“分离凝结器”，蒸汽就可以在“凝结器”内化成水，汽筒便不会冷却，不致浪费热量了。瓦特豁然开朗，立即回到了修理房间，开始工作了。他废寝忘食地研究，夜以继日地实验，排除了重重困难，终于制成了“分离凝结器”。这是瓦特对蒸汽机的最大贡献。一七六九年，瓦特把蒸汽机改成为发动较大的单动式发动机。后来又经过多次研究，于一七八二年，完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置，把单式改为旋转运动，完善的蒸汽机发明成功了。
由于蒸汽机的发明，加之英国当时煤铁工业发达，所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制“海轮”的国家。十九世纪，开始海上运输改革，一些国家进入了所谓的“汽船时代”。从此，船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。随之而来，煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。体力劳动解放了，经济发展了。这不能不说是蒸汽机发明的成果。当然也是蒸汽机的发明家瓦特的功劳。因此，瓦特在世界上享有盛名。
瓦特的一生充满着艰苦和斗争，他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福，为人类前进，开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践。学习，丰富了他的智慧；实践，结出了丰硕的成果。
九、教学过程性评价细目设计
学习任务 电能 电功 电功率 测量小灯泡的电功率 焦耳定律
优秀 1.知道电能和我们生活的联系，知道电能的单位。 2.熟练读取家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识。 3.从能的转化认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过做功实现的。 4.理解电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，并能利用电功公式进行相关计算。 1.熟练说出电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算。 2.熟练结合实际，说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。 3.熟练说出“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”的换算关系。 1.熟练测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。 2.通过实验，知道小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。 3.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，加强科学使用用电器的意识。 1.能通过生活实例，理解电流的热效应。 2.能在实验的基础上引出焦耳定律，熟练运用焦耳定律进行计算。 3.通过学习电热的利用和防治，能辩证地看待问题。
良好 1.了解电能和我们生活的联系，知道电能的单位。 2.会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识。 3.从能的转化认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过做功实现的。 4.通过实例理解电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，能利用电功公式进行相关计算。 1.能说出电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算。 2.能结合实际，说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。 3.能说出“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”的换算关系。 1.会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。 2.通过实验，体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。 3.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，培养科学使用用电器的意识。 1.能通过生活实例，认识电流的热效应。 2.能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。 3.通过学习电热的利用和防治，学会辩证地看待问题。
合格 1.初步了解电能和我们生活的联系，知道电能的单位。 2.会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识。 3.从能的转化认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过做功实现的。 4.通过实例，初步理解电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，能利用电功公式进行相关计算。 1.了解电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算。 2.能结合实际，尝试说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。 3.能尝试说出“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”的换算关系。 1.尝试测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表、滑动变阻器。 2.通过实验，初步体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律。 3.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，初步培养科学使用用电器的意识。 1.能通过生活实例，初步认识电流的热效应。 2.能在实验的基础上引出焦耳定律，尝试用焦耳定律进行计算。 3.通过学习电热的利用和防治，学会辩证地看待问题。
十、教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
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