【大单元·任务式】《6.3.2 焦耳定律（第二课时）》课时教学设计（表格式）--教科2024版9年级

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【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 6.3.2 焦耳定律（第二课时）
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节第二课时聚焦焦耳定律的定量表述与实际应用，通过焦耳的实验史实引出定律内容，明确电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的定量关系（公式Q=I2Rt及单位）；同时结合电暖器、电热孵化器、输电线等实例，分析电流热效应的“利用”与“危害”，使学生从定性认知进阶到定量计算，并能运用定律解释生产生活现象。内容上承接第一课时“电热影响因素的实验探究”，是实验结论的理论升华，也为后续电热的实际应用奠定基础，体现“实验—规律—应用”的物理研究逻辑。21世纪教育独家资源
2.学情分析 学生在第一课时已通过实验定性知晓电热与电流、电阻、时间的关联，且具备欧姆定律、电功率的公式基础，能理解“定量规律”的推导逻辑。但对“焦耳定律中‘电流平方’的影响”的定量感知较弱；同时，在区分 “电热的利用”与“危害的防止”时，易混淆实例原理，需结合具体场景强化辨析。
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。 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，要求学生理解焦耳定律的内涵，能运用公式Q=I2R对电流产生的热量进行定量计算；能结合电暖器、输电线等生活与生产实例，分析电流热效应的利用场景与危害成因，解释相关现象；同时，通过辩证认识电热的利与弊，增强科学使用电能的意识，提升科学思维的严密性与科学态度的责任感，培养运用物理知识解决实际问题的能力。 学习目标： 物理观念：掌握焦耳定律公式Q=I2Rt，形成“电热与电流、电阻、时间定量关系”的能量观念。 科学思维：能运用焦耳定律进行电热的定量计算，分析“电流变化对热量的影响”，发展定量推理能力。 科学探究：通过“自制简单电热器”的家庭实验，巩固对电流热效应的理解，提升实验操作与问题解决能力。 科学态度与责任：辩证认识电流热效应的利与弊，增强用物理知识指导生活的责任意识。 重点： 焦耳定律的内容、公式Q=I2Rt的理解与简单计算。 运用焦耳定律解释“电热的利用与危害”的生活实例。21世纪教育独家资源 难点： 对“Q与I2成正比”的定量关系的深入理解。 区分“利用电热”与“防止电热危害”的本质。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：对焦耳定律及公式Q=I2Rt的掌握 知识应用：用定律计算电热、解释电暖器发热等现象小组合作评价小组讨论：参与积极性与倾听表现 合作任务：“电热实例分类” 的分工协作与成果质量项目评价项目规划：“家庭电热安全方案”的计划合理性 项目实施与成果：操作、沟通及方案可行性实验评价实验操作：“电阻丝发热对比” 的电路操作规范度 实验观察与分析：现象记录及定律推理逻辑
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
播放视频：感受电流热效应。 抛出核心问题：电流通过导体时会产生热量，那热量多少由什么决定？引导学生基于生活经验进行大胆猜想。 学生观看视频，思考并回答问题。 小组内快速交流，分享各自的猜想及其依据。21世纪教育独家资源 从学生熟悉的生活实例入手，降低认知门槛，激发学习兴趣。 通过开放性问题，鼓励学生基于已有经验进行科学猜想，培养其提问和假设的能力
任务二：焦耳定律
1.焦耳定律的建立 介绍物理学家焦耳及其长达40多年的研究，强调科学探索的艰辛与执着。 板书并讲解焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 引出核心公式Q=I Rt，逐一解释各物理量及其单位（Q: 焦耳J,I:安培A,R:欧姆Ω,t:秒s）。 强调公式中“电流的平方” 这一关键特征，指出电流对热量的影响最大。 2.纯电阻电路与非纯电阻电路 提问：我们已经学过电功 W=UIt，它和电热 Q 是什么关系？ 两种情况： 纯电阻电路：如电暖器、电炉。电流做的功全部转化为内能。因此Q=W=UIt。 非纯电阻电路：如电动机、电风扇。电流做的功一部分转化为内能，大部分转化为机械能等其他形式的能。因此W>Q，UIt>I Rt。 强调：焦耳定律Q=I Rt 适用于任何电路，但Q=UIt只适用于纯电阻电路。 学生了解物理学家焦耳建立焦耳定律的过程，体会科学探究的精神。 学生理解定律的文字表述和公式，记忆定律的公式、单位，并尝试用自己的话复述定律内容。 学生思考并回答问题：如果电流增大一倍，热量会增加多少倍？ 学生对比分析电功和电热的公式，在教师引导下理解两种电路的能量转化区别。 学生思考、判断哪些用电器属于纯电阻电路，哪些属于非纯电阻电路。 从科学家的研究故事切入，让学生理解知识的来源，培养科学态度。 通过板书和讲解，确保学生准确理解定律的内涵、公式及单位。 通过提问引导学生关注I 这一核心关系，深化理解。 将本节课知识与上节课的电功、电功率进行关联，形成知识网络，完成知识迁移与整合。 通过对比纯电阻与非纯电阻电路，帮助学生辨析深化，准确把握公式的适用范围，避免混淆和错误应用。
任务三：电流热效应的利用与防止
利用：展示电烤箱、电熨斗、电烙铁、电热孵化器等图片，总结电热器的优点：清洁、高效、可控。 防止：展示电脑散热风扇、电视机散热孔、电路板上的铜箔导线、高压输电线等图片，讲解防止电热危害的方法（减小电阻、加强散热）。 引导学生辩证看待问题：任何事物都有利弊，关键在于如何科学地利用和控制。 学生分组讨论：列举生活中利用电热和防止电热的更多例子。 学生选择一个例子（如：输电线路），从焦耳定律的角度分析工程师是如何设计来减少电热损耗的（采用电阻小的铜/铝材质）。 让学生认识到物理知识在生活和技术中的广泛应用，联系实际，体会“从生活走向物理，从物理走向社会”。 培养学生一分为二看问题的能力，培养辩证思维，树立科学的世界观。
任务四：家庭实验室——制作简单电热器
布置家庭小实验任务：用金属箔和电池制作一个简单的电热器。 强调安全注意事项：使用低压电池（如1.5V或3V），切勿使用家用电源！通电时间要短，防止烫伤或起火。 提供实验观察要点：金属箔是否变热？哪里先变热？如果改变金属箔的形状（如变窄），发热情况会如何变化？ 学生在家中寻找安全的材料进行实验。 学生观察实验现象，并尝试用焦耳定律解释观察到的现象（如：金属箔变窄，电阻变大，相同电流下产生的热量增多）。 学生记录实验过程和心得体会。 通过亲手操作，将抽象的理论知识具象化，加深理解。 鼓励学生在安全前提下自主探究，培养其动手能力和问题解决能力以及探究精神。 强化学生在电学实验中的安全操作意识和责任感，提高安全意识。
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：焦耳实验史实资料：介绍焦耳通过“大量实验确定电热规律”的过程，既让学生感受科学探究的严谨性，又通过“历史故事”激发兴趣，理解定律的形成脉络；生活实例图片：教材中的三组图片将“电热的利与弊”具象为生活生产场景，帮助学生结合经验理解物理规律的应用。 （2）技术手段应用：用微观动画模拟“电子碰撞原子产热”的过程，结合公式Q=I2Rt，直观展示“电流平方、电阻、时间对热量的影响”，助力学生理解定量关系。
8.教学反思与改进 本节通过焦耳史实、动画演示等资源，较好地帮助学生理解了焦耳定律的定量关系，“自制电热器” 的家庭实验也激发了学生实践热情。但在 “电热利与弊的实例辨析” 中，部分学生仍混淆 “输电线用铝/铜丝”的目的，说明对“减少不必要热量”的本质理解不足。后续可增加“不同电阻导线的发热对比实验”，让学生直观感知“减小电阻可减少电热危害”；同时在实例辨析时，引导学生先明确 “是否需要获取该热量”，再判断类别，强化逻辑辨析能力。21世纪教育独家资源