6.3 焦耳定律 教案

《焦耳定律》教学设计
一、教材分析：
本节课是在学生已学过了电流、电压、电阻、欧姆定律以及电功的基础上定量地分析、研究焦耳定律。焦耳定律的知识比较抽象，难度较大，也是本节课的难点。焦耳定律在生产、生活中有重要的应用（如电能的输送、电热器等等）对焦耳定律的学习和掌握的程度如何，直接影响到下一内容电热的应用的学习。所以它在教材中占有着极其重要的地位。
二、学情分析：
学生已经学习过《电功》的知识，能从能量转化的角度来理解电流做功的实质，但引入电流在做功过程中产生的热量即焦耳定律的内容仍应注意方法得当，教材安排从生活实际中常见的电热现象引导到焦耳定律的理性探究试验，再进一步直接给出电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的定量关系，学生是否能接受这一过程在教学中要进行一定的考虑。随着生活水平的提高，各种家用电器走进家庭，但学习的压力和家长的包揽使学生在平时很少使用电器。另外我所教的学生的理解能力和对现象的分析能力都差。因此，针对这些情况，在教学中要找好切入点,帮助学生尽快的进入教学情境中。
三、设计理念：
学生已经基本掌握了科学探究的方法，也会运用控制变量法来探究实验。我立足于从生活中电器发热的现象出发，让学生认识电热的本质。再通过设问、讨论、解疑，循序渐进引导学生去探究焦耳定律的内容。在课堂中通过学生自主选择器材，自主设计实验并实施实验，通过学生之间的合作交流与评价，使学生充分体会到科学探究实验的过程与方法，体会到获得结论后的成就感和自豪感。从而培养学生学习物理的兴趣和学好物理的信心
四、设计思路：
1、本节三维目标要求：
（1）知识与技能:
通过实验理解焦耳定律,记住焦耳定律的计算公式,并能应用公式进行简单的计算。
通过实验探究过程培养学生的分析能力和创新能力。
（2）过程与方法：
了解电流热效应的广泛性
通过探究电流的热效应与电流、电阻、通电时间的关系，学习控制变量法，经历探究过程。
（3）情感、态度与价值观：
通过探究电流的热效应跟电阻、电流、通电时间大小的关系，认识科学方法的重要性。
通过了解电流热效应的应用，认识科学的应用价值。
2、重点与难点：
重点：对焦耳定律得理解。
难点：通过实验探究得出电流的热效应跟电阻大小、电流的大小、通电时间大小的关系。
3、教法：
本节课根据新课改教学内容，从学生的知识基础、年龄特点、思维理解能力，采用实验探究法、讨论归纳法、讲练结合法，贯穿引导、启发式教学的原则，充分体现对学生智能的教育。
4、学法：
分组实验法、讨论法、分析法、归纳法、推导法、阅读法、控制变量法等方法。
5、教具：
实验用电路示教板，开关，滑动变阻器，几个阻值相同的电热丝，几个阻值不同的电热丝，几个相同平底烧瓶，水，烧杯，煤油，气球若干，导线若干，温度计等。
五、教学过程：
（一）、引入
1、用电脑播放一段画面：“某一家庭同时使用所有家用电器（包括电冰箱、电饭锅、电磁炉等）最后电线着火了”。同时教师适时提出问题：“从画面上看到什么现象？说明了什么？”（学生回答：电线着火了，说明电流通过导体要产生热量）。
（设计意图：通过这一画面的设计，让学生一下子从感官中体验出电流通过导体或用电器要产生热量。抓住学生的注意力，激发学生的兴趣）
2、教师讲解：电流通过导体要产生热量，用Q表示，这种现象即电流的热效应。我们家里有一些电器主要是利用电流的热效应来工作的。都有哪些呢？（由学生回答：电褥子、电热灭火器、电热暖手器等）再引出第二个画面：“生活中常见的一些用电器”加以补充
（设计意图：让学生把物理知识与生活实际相联系，培养学生的理论联系实际的能力）
3、进行演示实验：“把电烙铁通电后，将电烙铁头插入松香盒，同学们观察到了什么”， 同时让一名学生上学来触摸导线说出感受。
教师引导学生针对上述的现象进行分析、猜想，并尝试进行解释，从而引出电流通过导体要产生热量可能与某些因素有关
（设计意图：通过现象培养学生的猜想能力和分析能力）
（二）进行新课
1、启发分析，进行猜想
教师提出问题：电流通过导体要产生热量可能与哪些因素有关呢？请大家猜想，各组把猜想的结果记录下来。（提出问题，鼓励学生积极进行思考，讨论。教师也参与学生的讨论，并让学生在黑板上板书出自己的猜想）
2、设计实验
教师启发：如何验证学生们的猜想是否正确呢？（学生回答：进行实验）要进行实验，首先得设计实验，制定实验方案，下面同学们分组讨论、设计出自己的实验方案，设计时要要注意以下几个问题：
（1）实验需要哪些器材，选择器材时应该注意哪些事项？
（2）实验中要怎样控制变量，怎样改变其它变量？
（3）如果使用煤油，煤油不易着色怎么办？
（4）如何保证煤油的质量相等
（5）如果选用其它器材，比如气球，又如何去做？
（6）实验中如何表示热量的多少并能知道每次电流的大小。
（在学生设计实验方案的过程中，教师适时点拨）
（设计意图：通过设计实验方案培养学生的思维能力、改进实验能力，同学间的团结协作精神，掌握控制变量法的精髓）
3、学生讨论交流并将设计的实验方案画出来。每组同学上前面展示自己的实验方案并解释。
（设计意图：该环节给同学们一个信息交流的平台，主动学习的空间）
4、学生分组进行实验
学生可利用老师提供的器材，也可以利用手中的器材进行实验。教师循环指导学生实验，并提醒学生注意观察现象和记录数据。
（设计意图：培养学生的动手实验能力和团队合作能力，鼓励学生在实验遇到问题时能够战胜困难，体验实验操作过程中和解决问题后的喜悦。）
5、数据处理，得出结论
教师引导学生对收集的数据进行分析、论证与评估;
（1）各组都顺利的完成了自己的实验，也记录下了实验数据，下面根据数据分析能得出什么结论？是否验证了我们的猜想？学生回答(板书)
（设计意图：这一环节培养学生信息处理的能力和分析概括能力）
（2）动画演示书中的实验过程
（设计意图：能更形象、直观的演绎电流通过导体要产生热量与电流、电阻、通电时间的定性关系，使学生理解的更深刻。）
6、交流、评估
看完上述实验过程，请同学们在回想一下我们的实验，试评价自己的实验与书中实验的优劣，课后请对自己的实验再改进。
7、焦耳定律的内容和公式
我直接讲述：我们研究的问题其实早就有人研究出来了，他就是英国的物理学家焦耳，焦耳做了大量实验，克服很多困难，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，（板书略）根据定律内容得出公式Q=I2R t。
8、电热的利用和防止
（多媒体视频）利用电热的设备，防止电热危害的方法
9、巩固练习
（1）如图所示，RA>RB=RC
比一比哪个电阻产生的热量多？
（2）、动动脑：为了检测学生理论联系实际的能力，我设计了动动脑这一练习（略）
（设计意图：通过这些练习的设置检查学生是否真正理解焦耳定律。）
10、小节本课的主要内容：
焦耳定律的内容，同时谈谈在这节课学习过程中的收获和感受
11、课后作业与思考
六、板书设计
焦耳定律
一、猜想：电流的热效应与：1电流的大小
2电阻的大小
3通电时间的大小
二、焦耳定律：
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，这个规律叫焦耳定律。
公式：Q=I2Rt
三、电热的利用和防止
七、教学反思
优点：
（1）物理知识来源于生活也应用于生活，学生对生活中物理现象抱有极大的兴趣，因此在这节课的开始我用生活中的情景引入新课，引起学生的注意力，调动学生的兴趣。从学生的反应上看效果不错。
（2）初中物理新课程注重让学生获得体验，科学探究在需要结论的同时也注重过程，注重学生能力的培养，所以在课堂中我将重点放在对焦耳定律实验的探究上，组织学生参与实验的设计，讨论，实验的实施过程。充分让学生在体验中获得知识，增加理解。从课堂效果来看，知识重点、难点得以突破，基本达到我预想的目的。
不足：
学生们在进行“交流”和“评估”时语言表达的不好，表达能力有待提高。有的同学在探究过程中没有“评估”的习惯，导致“交流”和“评估”两个环节进行的不好，在以后的教学中我要重视“交流”和“评价”。