2023九年級物理下冊第十八章電功率第4節(jié)焦耳定律第1課時焦耳定律教案（新版）新人教版授課內容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：九年級物理下冊第十八章電功率第4節(jié)焦耳定律

第1課時焦耳定律

2.教學年級和班級：九年級

3.授課時間：45分鐘

4.教學時數(shù)：1課時

教學內容：

1.焦耳定律的定義和表達式。

2.電流、電阻、通電時間與電熱的關系。

3.焦耳定律在實際電路中的應用。

教學過程：

1.導入（5分鐘）：

利用生活中的實例，引導學生思考電流通過導體時會產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象。

2.基本概念講解（15分鐘）：

介紹焦耳定律，給出表達式Q=I2Rt，解釋各物理量的含義。

3.實驗演示（15分鐘）：

演示不同電流、電阻、通電時間下產(chǎn)生電熱的實驗，讓學生直觀地了解焦耳定律。

4.分析討論（5分鐘）：

讓學生分組討論實驗結果，探討電流、電阻、通電時間與電熱的關系。

5.應用舉例（5分鐘）：

舉例說明焦耳定律在實際電路中的應用，如電熱水壺、電暖器等。

6.總結與作業(yè)布置（5分鐘）：

總結本節(jié)課所學內容，布置相關作業(yè)，鞏固學生對焦耳定律的理解。

教學資源：

1.課本：九年級物理下冊（新人教版）

2.實驗器材：電流表、電阻、導線、電源等

教學評價：

1.課堂表現(xiàn)：觀察學生在課堂上的參與程度、提問回答情況等。

2.作業(yè)完成情況：檢查學生作業(yè)的完成質量，了解學生對焦耳定律的掌握程度。

3.實驗報告：評估學生在實驗過程中的觀察、分析、總結能力。教學目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，特別是科學探究和物理觀念的形成。通過焦耳定律的學習，使學生能夠：

1.理解并掌握焦耳定律的表達式及其物理意義，形成對電能與電熱轉換的深刻認識，增強物理觀念。

2.通過實驗探究，觀察電流、電阻、通電時間與電熱的關系，培養(yǎng)科學探究能力和實證意識。

3.將焦耳定律應用于實際電路分析，提高問題解決能力，增強科學思維。

4.感受物理在生活中的應用，激發(fā)學生對物理學習的興趣，培養(yǎng)科學態(tài)度和價值觀。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了相關知識：在九年級物理課程中，學生已經(jīng)學習了電流、電阻的概念，了解了歐姆定律，并對電路的基本連接方式有了初步的認識。此外，學生還掌握了簡單電路中的能量轉換，為學習焦耳定律打下了基礎。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：九年級學生對物理實驗和實際應用有較高的興趣，喜歡通過觀察和動手操作來學習新知識。他們的抽象思維能力逐漸增強，能夠理解復雜的物理概念。在學習風格上，學生更傾向于合作學習和探究式學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：焦耳定律涉及電流、電阻和時間的乘積，計算過程相對復雜，學生可能會在理解公式和進行相關計算時遇到困難。此外，將焦耳定律應用于實際電路分析時，學生可能難以把握影響因素，從而在解決問題時感到挑戰(zhàn)。在實驗探究過程中，對實驗數(shù)據(jù)的準確讀取和合理分析也可能是學生需要克服的難題。教學資源準備1.教材：

-確保每位學生都準備了九年級物理下冊教科書，特別是第十八章電功率的相關內容。

-準備焦耳定律的學習資料，包括教材中的練習題和思考題，以便學生在課堂討論和課后作業(yè)中使用。

2.輔助材料：

-準備與焦耳定律相關的圖片，如焦耳加熱效應的示意圖，以幫助學生直觀理解電流通過導體產(chǎn)生熱量的過程。

-制作或收集電流、電阻、通電時間與電熱關系的教學圖表，以便在課堂上展示和討論。

-搜集實際應用焦耳定律的視頻資料，如電熱水壺、電爐等家用電器的工作原理，增加學生對焦耳定律現(xiàn)實意義的認識。

-設計或打印相關的學習指南和實驗指導書，指導學生進行實驗操作和數(shù)據(jù)分析。

3.實驗器材：

-準備電流表、電阻箱、導線、電源、電熱器等實驗器材，確保其數(shù)量充足且功能正常。

-檢查實驗器材的安全性，確保所有設備符合安全標準，無漏電、短路等安全隱患。

-配備實驗防護用品，如絕緣手套、護目鏡等，以保障學生在實驗過程中的安全。

-準備實驗記錄本和測量工具，如溫度計，以便學生記錄實驗數(shù)據(jù)和觀察結果。

4.教室布置：

-根據(jù)教學需要，將教室分為理論教學區(qū)和實驗操作區(qū)，確保學生能夠在不同的學習環(huán)節(jié)中快速切換。

-在理論教學區(qū)，布置成小組討論的形式，便于學生進行合作學習和交流討論。

-實驗操作區(qū)應靠近電源，并保證有足夠的空間供學生進行實驗操作，同時避免擁擠。

-設置實驗操作臺，確保實驗器材的有序擺放，便于學生取用和歸還。

-在教室內張貼相關的物理公式、安全規(guī)則和實驗步驟，以便學生隨時參考和提醒。

-配備多媒體教學設備，如投影儀、電腦等，以便展示多媒體輔助材料，增強教學效果。教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：發(fā)布預習任務，提供預習資料，包括焦耳定律的基礎知識預習材料和相關的思考問題。

-學生活動：學生自主閱讀預習資料，思考問題，嘗試理解焦耳定律的基本概念。

-教學方法：采用自主學習法，鼓勵學生自主探索新知識。

-教學手段：使用預習資料、在線學習平臺等。

-教學資源：九年級物理下冊教科書、預習指導手冊、網(wǎng)絡資源。

-作用和目的：培養(yǎng)學生自主學習能力，為課堂學習打下基礎，明確學習難點。

2.課中強化技能

-環(huán)節(jié)一：導入新課

-教師活動：通過生活實例引入焦耳定律的概念，激發(fā)學生興趣。

-學生活動：學生分享對電流產(chǎn)生熱量的生活觀察。

-教學方法：采用情境教學法，引發(fā)學生思考。

-教學手段：多媒體展示生活實例圖片或視頻。

-教學資源：相關生活實例的多媒體素材。

-作用和目的：建立新舊知識聯(lián)系，激發(fā)學習動機。

-環(huán)節(jié)二：理論學習

-教師活動：講解焦耳定律的公式和物理意義，引導學生探討電流、電阻、時間與電熱的關系。

-學生活動：學生跟隨教師講解，參與討論，記錄關鍵信息。

-教學方法：采用講授法和討論法，促進知識內化。

-教學手段：板書、多媒體展示公式和圖表。

-教學資源：教科書、教學圖表、多媒體課件。

-作用和目的：突破重難點，形成物理觀念。

-環(huán)節(jié)三：實驗探究

-教師活動：指導學生進行實驗，觀察焦耳定律在電路中的應用。

-學生活動：學生分組進行實驗操作，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析結果。

-教學方法：采用實驗探究法，培養(yǎng)學生的實證意識。

-教學手段：實驗器材、實驗記錄表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工具。

-教學資源：實驗器材、實驗指導書、數(shù)據(jù)分析軟件。

-作用和目的：通過實踐操作，加深對焦耳定律的理解，提高問題解決能力。

-環(huán)節(jié)四：總結反思

-教師活動：總結焦耳定律的主要內容，強調其在生活中的應用。

-學生活動：學生總結學習收獲，提出疑問。

-教學方法：采用反思法，幫助學生鞏固知識。

-教學手段：課堂總結、問答環(huán)節(jié)。

-教學資源：學生筆記、提問反饋。

-作用和目的：鞏固知識，形成長期記憶。

3.課后拓展應用

-教師活動：布置相關的課后作業(yè)和拓展任務，如焦耳定律應用案例分析。

-學生活動：學生完成作業(yè)，參與拓展任務，加深對焦耳定律的理解。

-教學方法：采用任務驅動法，促進知識的應用和遷移。

-教學手段：課后作業(yè)、在線討論、研究報告。

-教學資源：課后作業(yè)冊、網(wǎng)絡資源、學習平臺。

-作用和目的：提升學生的知識運用能力，培養(yǎng)科學探究和創(chuàng)新能力。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《電能與電熱的轉換》：介紹電能如何轉換為電熱，以及焦耳定律在能量轉換中的應用。

-《家用電器中的焦耳定律》：分析家用電器如電熱水壺、電暖器等如何應用焦耳定律，提高能效。

-《電路設計中的焦耳定律考慮》：探討在電路設計中如何利用焦耳定律來優(yōu)化電路性能，減少能源浪費。

-《焦耳定律與電熱安全》：闡述焦耳定律在電熱安全中的應用，如何預防電熱導致的火災等安全事故。

2.課后自主學習和探究：

-研究電熱器的工作原理：鼓勵學生調查不同類型的電熱器，分析它們如何利用焦耳定律來加熱，并比較它們的能效。

-探索電路中的熱效應：學生可以選擇一個簡單的電路，通過改變電流、電阻或通電時間，觀察電熱的變化，并記錄實驗數(shù)據(jù)。

-設計節(jié)能電路：基于焦耳定律，學生可以嘗試設計一個節(jié)能電路，減少電熱的產(chǎn)生，提高電能的利用效率。

-分析生活中的電熱實例：學生可以收集生活中的電熱實例，如手機充電時產(chǎn)生的熱量，分析其原因和可能的優(yōu)化方案。

-研究電熱在工業(yè)中的應用：引導學生了解焦耳定律在工業(yè)中的應用，如電爐、電解等，并探討如何提高工業(yè)生產(chǎn)中的電熱效率。課后作業(yè)1.解釋焦耳定律的表達式，并說明各物理量的含義。

答案：焦耳定律表達式為Q=I2Rt，其中Q表示電熱（焦耳），I表示電流（安培），R表示電阻（歐姆），t表示通電時間（秒）。

2.如果一個電阻為10歐姆的電路，通過它的電流為2安培，通電時間為5秒，求產(chǎn)生的電熱。

答案：Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×5s=200焦耳。

3.比較以下兩個電路，哪一個會產(chǎn)生更多的電熱？為什么？

-電路A：電流3A，電阻5Ω，通電時間4s。

-電路B：電流2A，電阻10Ω，通電時間6s。

答案：電路A會產(chǎn)生更多的電熱，因為Q=I2Rt，計算得出：

-電路A：Q=(3A)2×5Ω×4s=180焦耳

-電路B：Q=(2A)2×10Ω×6s=240焦耳

盡管電路B的電流和電阻較大，但電路A的電流平方和通電時間的乘積更大。

4.如果要減少一個電路產(chǎn)生的電熱，可以采取哪些措施？至少列舉兩種。

答案：減少電路產(chǎn)生的電熱可以通過以下兩種方式：

-減小電流。

-減小電阻。

5.舉例說明焦耳定律在生活中的應用，并解釋其工作原理。

答案：電熱水壺是一個應用焦耳定律的例子。當電流通過電熱絲時，根據(jù)焦耳定律，電熱絲會產(chǎn)生熱量，將水加熱至沸騰。工作原理是電流通過電阻產(chǎn)生熱能，這種熱能被水吸收，使水溫升高。內容邏輯關系①焦耳定律的表達式：Q=I2Rt，解釋每個符號代表的物理量。

②焦耳定律的物理意義：電流通過導體時會產(chǎn)生熱量，其大小與電流的平方、電阻和通電時間有關。

③焦耳定律的應用：分析實際電路中的電熱產(chǎn)生，如電熱水壺、電暖器等。

2.重點詞：

①焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生熱量的規(guī)律。

②電熱：電流通過導體時產(chǎn)生的熱量。

③電阻：電流通過導體時遇到的阻礙。

3.重點句：

①焦耳定律表達式：Q=I2Rt，表明電熱與電流的平方、電阻和通電時間成正比。

②電熱計算：根據(jù)焦耳定律，可以計算電流通過導體產(chǎn)生的熱量。

③應用實例：電熱水壺利用焦耳定律將電能轉換為熱能，加熱水至沸騰。課堂小結，當堂檢測一、課堂小結

本節(jié)課我們學習了焦耳定律，主要內容包括：

1.焦耳定律的表達式：Q=I2Rt，其中Q表示電熱（焦耳），I表示電流（安培），R表示電阻（歐姆），t表示通電時間（秒）。

2.焦耳定律的物理意義：電流通過導體時會產(chǎn)生熱量，其大小與電流的平方、電阻和通電時間有關。

3.焦耳定律的應用：分析實際電路中的電熱產(chǎn)生，如電熱水壺、電暖器等。

二、當堂檢測

為了檢驗學生對焦耳定律的理解和應用能力，特進行以下檢測：

1.解釋焦耳定律的表達式，并說明各物理量的含義。

2