【大单元·任务式】《6.3.1 焦耳定律（第一课时）》课时教学设计（表格式）--教科2024版9年级

中小学教育资源及组卷应用平台
【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册
第6章 电功率
课题 6.3.1 焦耳定律（第一课时）
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“焦耳定律”第一课时围绕电流的热效应与电热影响因素展开。以“电炉炼钢” 的生活实例引入电流热效应，通过“自制灯泡”活动让学生直观体验电能向内能的转化；再通过演示实验，用控制变量法探究电流、电阻、通电时间对电热的影响，并结合电功公式初步铺垫理论推导逻辑。内容上承接电功率、欧姆定律等知识，又为后续电热的应用与危害分析奠基，体现“生活—物理—生活”的认知逻辑。21世纪教育独家资源
2.学情分析 九年级学生对“电流产热”有生活经验（如电暖器、灯泡发热），且已掌握欧姆定律、电功率公式，具备初步实验探究与逻辑推理能力。但对“电热与电流、电阻、时间的定量关系”认知模糊，“控制变量法”在电热探究中的精准应用需强化；同时，将电功公式与电热推导结合的理论思维较弱，尤其对“电能全部转化为内能”的理想前提理解不足。。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： （三）能量 3.4电磁能 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。 例2调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。21世纪教育独家资源 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。 3.4.7了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 例3了解我国家庭用电的电压和频率，在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识。 课标分析： 依据《义务教育物理课程标准（2022 年版）》，本节属于“能量”主题下“电与磁”的内容，要求学生通过实验探究焦耳定律，并用其解释生产生活中的电热现象。强调 “实验探究”与“生活应用”的融合，旨在让学生经历科学探究过程，发展科学思维与实践能力，深化对能量转化与守恒的认识。 学习目标： 物理观念：建立“电流热效应”概念，理解电热与电流、电阻、通电时间的定性关系，形成电能向内能转化的能量观念。 科学思维：用控制变量法分析实验数据，归纳电热影响因素；结合电功、欧姆定律推导电热规律，发展逻辑推理能力。 科学探究：参与“影响电流热效应因素”的实验，学会用“U 形管液面变化（转换法）”反映电热，提升实验操作与分析论证能力。 科学态度与责任：通过“自制灯泡”体验发明过程，激发探究热情；结合电炉、电线发热等实例，增强电热应用与安全的责任意识。21世纪教育独家资源 重点： 电流热效应的概念建立。 用控制变量法探究电流、电阻、通电时间对电热的影响。 难点： 转换法的理解与应用。 结合电功公式（W=UIt）、欧姆定律推导电热与电阻、电流的关系。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：能否准确说明 “电流热效应” 及电热与电流、电阻、时间的关系 知识应用：能否用电流热效应解释电暖器发热、灯丝易烧断等生活现象小组合作评价小组讨论：参与度与倾听、表达表现 合作任务：分工协作情况及成果质量，如实验现象分析项目评价项目规划：“家庭电热安全”计划与资源安排是否合理 项目实施与成果：操作、沟通情况及报告分析深度、结论合理性实验评价实验操作：“自制灯泡”“焦耳定律实验”的仪器使用与操作规范度21世纪教育独家资源 实验观察与分析：现象记录是否完整，能否推理电热影响因素
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：激趣导入
展示 “钢花飞溅、铁水奔流”的炼钢厂电炉图片，提问：电炉如何将铁水加热到上千摄氏度？ 引导学生列举生活中“用电产生热”的例子，聚焦“电能与热的关联”。 学生观察图片，思考电炉生热的原理；21世纪教育独家资源 小组交流，列举生活中用电生热的实例，初步感知 “电→热” 的转化 从工业生产与日常生活切入，打破抽象概念与实际的距离，激发学习兴趣。 为“电流热效应”概念的引入铺垫生活经验
任务二：电流的热效应
1.电流的热效应 演示“灯泡发光”“电热器工作”实验，引导学生观察：灯丝和电热丝工作时除了发光/发热，能量发生了怎样的转化？ 总结“电流热效应”定义：电流通过导体时，电能转化为内能的现象，强调内能是核心转化形式。 追问：通过灯泡的电流和电线的电流相等，为什么灯丝烧红而电线不热？引发对“热效应影响因素”的猜想。 2.自制灯泡活动 讲解实验器材（钉子、橡胶瓶盖、金属丝、玻璃瓶、电源）的作用，演示组装步骤，强调安全用电。 指导学生分组实验，提醒观察金属丝的变化（如：发热→变红→发光→烧断）。 实验后引导：这个过程和爱迪生研制灯泡有什么相似之处？ 3.演示实验：影响热效应的因素 实验一：展示实验装置，讲解“转换法”：U形管液面高度差反映空气温度变化，间接反映电阻丝产生的热量。 连接电路，强调“串联电路电流相等”，接通电源，指导学生记录“相同时间内液面高度变化”。 引导分析现象：电阻大的容器，液面上升更快，说明什么？ 实验二：更换装置，讲解“并联+滑动变阻器”的作用：控制电阻相同，改变其中一个电阻的电流。 调节滑动变阻器，对比“大电流”和“小电流”时U形管的液面变化，引导学生总结结论。 4.探究：理论推导 引导回顾旧知：电流热效应中，电能全部转化为内能时，Q=W（热量等于电功），强调纯电阻电路适用。21世纪教育独家资源 分步推导： ①已知电功公式W=UIt； ②结合欧姆定律U=IR，代入得W=IR It； ③ 化简得 Q=I Rt，明确各物理量单位（I：A，R：Ω，t：s，Q：J）。 对比实验结论与公式：公式是否支持I、R 越大，Q 越多的结论？验证理论与实验的一致性。 学生观察实验现象，分析能量转化（电能→内能，部分→光能）。 学生记录“电流热效应”定义，标注关键词。 学生思考教师追问，提出猜想：可能与电阻有关？与电流大小有关？ 学生分组组装实验装置，按要求接通电源。 学生实时记录金属丝的动态变化，拍摄或绘制现象。 学生分组讨论：对比自身实验与爱迪生发明的共性，分享体验，如烧断说明热量过多。 实验一： 学生理解“转换法”的逻辑（热量→温度→气压→液面差）。 学生观察串联电路中液面变化，记录“10Ω电阻对应液面差更大”。 学生归纳结论：电流、时间相同时，电阻越大，产生热量越多。 实验二： 学生分析电路结构，明确“电阻相同，电流不同” 的控制变量设计。21世纪教育独家资源 学生观察液面变化，记录“大电流对应液面差更大”。 学生归纳结论：电阻、时间相同时，电流越大，产生热量越多。 学生跟随思路，在笔记本上分步推导公式，标注每一步的依据（W=UIt、U=IR）。 学生分析公式中各物理量的“正比关系”，如Q与I 、R、t成正比。 学生结合实验结论，验证公式的合理性，如R越大，Q越大，与公式一致。 建立“电流热效应” 的物理观念，落实“能量转化”的核心认知。 通过矛盾性问题，如灯丝与电线的差异，驱动学生主动猜想，为后续探究埋下伏笔。 参与科学探究过程，提升实验操作能力。 通过“模拟发明”体验，激发探究热情，落实“科学态度与责任”目标； 从现象中感知“金属丝电阻较大，易产生大量热”，强化对“电阻影响热效应”的猜想。 学习“控制变量法”（实验一控电流，实验二控电阻）和“转换法”，发展科学思维。 通过数据收集与分析，得出定性结论，落实“科学探究”中“分析论证”的能力目标。 为后续理论推导提供实验依据，实现“实验与理论结合”。 联系电功、欧姆定律等旧知，发展逻辑推理能力，落实“科学思维”目标。 通过理论探究，结合旧知，推导公式，建立 “理论源于实验”的认知。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：教材中“自制灯泡”的体验活动；“影响电流热效应的因素”演示实验，将抽象热量转化为直观现象。21世纪教育独家资源 （2）技术手段应用：实物投影：放大“自制灯泡”中金属丝发红、演示实验中 U 形管液面变化的现象，确保全班清晰观察，提升实验可见度；动画模拟：用动画展示“自由电子与导体原子碰撞生热”的微观过程，辅助学生从微观角度理解电流热效应，弥补宏观实验的认知局限。
8.教学反思与改进 本节通过“自制灯泡”活动有效激发了学生兴趣，电流热效应的概念建立较自然；演示实验中，学生对“转换法”的理解较顺利，但理论推导环节仍有部分学生难以衔接，需更细致铺垫“电能全部转化为内能”的前提。后续可增加“纯电阻与非纯电阻” 的对比小实验，强化能量转化差异的认知；同时优化“自制灯泡”的金属丝选材，提升实验成功率，让学生更完整体验发明过程，深化对电热的理解。