中學(xué)物理焦耳定律課程的微課教學(xué)設(shè)計(jì)摘要微課在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)達(dá)的時(shí)代迅猛發(fā)展，微課集教學(xué)、學(xué)習(xí)、多樣傳播于一體，每一個(gè)微課主題突出，內(nèi)容具體，時(shí)長(zhǎng)短。符合當(dāng)代人的學(xué)習(xí)生活方式，為此進(jìn)行微課創(chuàng)作與傳播無論對(duì)于教或?qū)W都具有著極為重要意義。焦耳定律是中學(xué)物理學(xué)習(xí)中所涉及到的公式定律中非常重要的一個(gè)定律，是各地的中考的考察重點(diǎn)、熱點(diǎn)之一，焦耳定律在初中安排在內(nèi)能、能量轉(zhuǎn)化和守恒、歐姆定律、電能、電功、電功率等知識(shí)之后學(xué)習(xí)，它不單是能量守恒定律在電與熱間的體現(xiàn)，同時(shí)也是是對(duì)前面的這些知識(shí)進(jìn)行連通，建立一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)關(guān)于功能關(guān)系的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。而焦耳定律這一節(jié)課的教學(xué)、學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是對(duì)焦耳定律的理解以及在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，以及電能與電熱的轉(zhuǎn)化關(guān)系，學(xué)生因?qū)苟傻母鱾€(gè)知識(shí)理解掌握不到位而丟分嚴(yán)重，所以幫助學(xué)生掌握焦耳定律這一節(jié)的知識(shí)就變得極為重要，選擇創(chuàng)作中學(xué)（初中）焦耳定律難點(diǎn)學(xué)習(xí)的系列微課正是最好的方式。關(guān)鍵詞：微課；焦耳定律；難點(diǎn)目錄1前言 前言焦耳定律是在中學(xué)物理課程中所涉及到的公式定律中重要的定律之一，它與內(nèi)能、能量轉(zhuǎn)化和守恒和歐姆定律、電能、電功等知識(shí)有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，在初中物理課程中，它也是各地每年中考的重要考點(diǎn)，主要考查學(xué)生對(duì)焦耳定律實(shí)驗(yàn)、公式的理解及焦耳定律在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，這也是焦耳定律一節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，考查難度中等或偏難。而焦耳定律一節(jié)課比較抽象涉及到的現(xiàn)象及理論知識(shí)較多，微課可以將靜態(tài)的圖片、情景描述、理論動(dòng)起來，更能增加學(xué)習(xí)興趣。創(chuàng)作背景與意義微課即指將教學(xué)內(nèi)容碎片化呈現(xiàn)的數(shù)字資源，核心內(nèi)容為教學(xué)主題的視頻及關(guān)于該教學(xué)主題的教學(xué)設(shè)計(jì)、使用素材等其他的輔助學(xué)資源。微課的授課時(shí)間短小而主題突出、內(nèi)容具體。按正常要求一個(gè)微課的時(shí)長(zhǎng)為5—8分鐘，授課時(shí)間過長(zhǎng)容易使學(xué)生厭倦、心情煩躁，一個(gè)微課也只講授一兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)一節(jié)課，既沒有復(fù)雜的課程結(jié)構(gòu)，也沒有眾多的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)對(duì)象，可以用作教師線下課堂上課時(shí)的教學(xué)資源，但當(dāng)下更廣泛的用途主要還是供學(xué)生自己當(dāng)網(wǎng)課資源使用的一對(duì)一自主學(xué)習(xí)的課程。如今的時(shí)代是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)加的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)已全面面向民眾，而且移動(dòng)電子設(shè)備幾乎人手一個(gè)。隨著時(shí)代的發(fā)展人們教學(xué)、學(xué)習(xí)的方式渠道也變得多樣化，網(wǎng)課資源是其中一種，微課正是在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下迅猛發(fā)展的產(chǎn)物。微課容量小，流媒體性強(qiáng)，可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)直接觀看。學(xué)習(xí)者由于各種緣故未能學(xué)習(xí)到或未理解，或需要預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)某個(gè)知識(shí)，不限制學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)的微課視頻就滿足了他們的需要?，F(xiàn)在是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)加的時(shí)代，日常生活必離不開網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在這樣的時(shí)代信息技術(shù)與教育教學(xué)相融合以是必然趨勢(shì)，微課制作也是身處網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的教師應(yīng)掌握的一項(xiàng)新技能。微課的制作并不難，常用的低成本軟件有Microsoftoffice、Wpsoffice、AdobePremierePro、萬彩大師、Ev錄屏、萬興喵影等，選擇一個(gè)合適自己的軟件錄制即可，錄制時(shí)主持人可出鏡可不出鏡。一般的制作流程為：選題——教案、錄制腳本——制作課件或其他的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)文件——視屏錄制——后期修改——發(fā)布微課——收集評(píng)價(jià)教學(xué)反思，這幾個(gè)環(huán)節(jié)中選題即確定教學(xué)方向、目標(biāo)是決定一節(jié)微課的成敗的關(guān)鍵，制作者選題時(shí)不僅要對(duì)該知識(shí)點(diǎn)認(rèn)識(shí)系統(tǒng)全面、理解通透，且要能為學(xué)習(xí)者解惑、收獲知識(shí)，那么這樣一節(jié)課才有創(chuàng)作必要。從教輔資料書《5年中考3年模擬》、《教材完全解讀》收錄的中考題中可知焦耳定律是各地每年中考的重要考點(diǎn)，考查題型不定，各類題型均有出現(xiàn)，主要考查學(xué)生對(duì)焦耳定律實(shí)驗(yàn)、公式的理解及焦耳定律在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，這也是焦耳定律一節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，考查難度中等或偏難。焦耳定律一節(jié)涉及到的現(xiàn)象及理論知識(shí)較多，微課可以將靜態(tài)的圖片、情景描述、理論動(dòng)起來，更能增加學(xué)習(xí)興趣；還涉及到探究性實(shí)驗(yàn)，條件不足的學(xué)校無法實(shí)現(xiàn)事物探究教學(xué)，或?qū)W生想再次回顧該實(shí)驗(yàn)時(shí)，微課就起了到重要作用。因此選擇初中物理焦耳定律為課題創(chuàng)作微課具有重要的意義。焦耳定律在初中物理課程的教學(xué)分析焦耳定律在初中物理課程中的地位分析焦耳定律是英國(guó)物理學(xué)家焦耳為測(cè)定熱功當(dāng)量而提出的四個(gè)測(cè)量方法之一，其中一個(gè)便是著名的焦耳定律，這一定律的提出為能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的建立奠定了重要基礎(chǔ)同時(shí)他也是能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者之一，為了紀(jì)念他對(duì)科學(xué)發(fā)展的突出貢獻(xiàn)，科學(xué)界便把這一定律的名稱以及功和能量的單位都以焦耳的名字命名REF_Ref31082\r\h[3]。焦耳定律是在中學(xué)物理課程中所涉及到的公式定律中重要的定律之一，是中、高考的重要考點(diǎn)之一。但在初中物理課程，要求對(duì)焦耳定律教與學(xué)要求更為全面、系統(tǒng)。要求學(xué)生先從生活現(xiàn)象認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)，分析其原因在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上理解焦耳定律最后學(xué)會(huì)辯證的看待電熱的利用與防止。從初中的課程結(jié)構(gòu)看焦耳定律的學(xué)習(xí)安排在內(nèi)能、能量轉(zhuǎn)化和守恒和歐姆定律、電能、電功、電功率等知識(shí)之后學(xué)習(xí)，不單是能量守恒定律在電與熱間的體現(xiàn)，同時(shí)也是對(duì)前面的這些知識(shí)進(jìn)行連通，建立一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)關(guān)于功能關(guān)系的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生掌握焦耳定律這一節(jié)的知識(shí)就變得極為重要。焦耳定律在初中物理課程的學(xué)情考情分析在初中物理教學(xué)中焦耳定律的教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生可以通過探究電熱的影響因素的這個(gè)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出影響導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素，難點(diǎn)是對(duì)焦耳定律的理解以及在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，以及電能與電熱的轉(zhuǎn)化關(guān)系，焦耳定律在中學(xué)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要為電流的熱效應(yīng)、焦耳定律實(shí)驗(yàn)演示（實(shí)驗(yàn)探究電熱影響因素）、焦耳定律理論內(nèi)容、電熱的利用和防止。從老教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、中考大綱及教輔資料《自主學(xué)習(xí)能力測(cè)評(píng)》、《教材完全解讀》、《5年中考3年模擬》中收錄的習(xí)題、中考題綜合來看，對(duì)電流的熱效應(yīng)、電熱的利用和防止的考察難度不大，而對(duì)焦耳定律實(shí)驗(yàn)的理解（探究電熱影響因素的實(shí)驗(yàn)）、公式的理解及電熱的功、能轉(zhuǎn)化理解與計(jì)算考查難度中等或偏難，這也是這一節(jié)課的難點(diǎn)，學(xué)生往往失分多，理解和理解透焦耳定律的基本知識(shí)，并與前面所學(xué)的內(nèi)能、能量轉(zhuǎn)化和守恒和歐姆定律、電能、電功等形成系統(tǒng)認(rèn)識(shí)才是攻克難點(diǎn)的關(guān)鍵，為了攻克難點(diǎn)我們可以做系列微課教學(xué)，把這一整節(jié)課的內(nèi)容分點(diǎn)教學(xué)，把難點(diǎn)分割逐個(gè)擊破，讓學(xué)生充分理解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)。人教版義務(wù)教育教科書是全國(guó)使用范圍最廣的教材，可以以人教版教材《初中物理九年級(jí)全一冊(cè)》為參考，設(shè)計(jì)攻克焦耳定律難點(diǎn)學(xué)習(xí)的初中物理系列微課。新課程改革的教學(xué)要求下要求教師回歸教材，充分利用教材實(shí)現(xiàn)教材的價(jià)值，因此該系列微課以教材內(nèi)容為主并適當(dāng)拓展設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)微課時(shí)同樣要注意《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)教學(xué)的要求，中學(xué)物理以提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)要注意要從走生活向物理，從物理走向社會(huì)，主要還是引導(dǎo)學(xué)生知道物理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，關(guān)心社會(huì)科技發(fā)展，物理學(xué)科是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科，要注重科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考的能力，教學(xué)時(shí)應(yīng)讓學(xué)生盡量歷經(jīng)完整的探究環(huán)節(jié)或部分環(huán)節(jié)。（《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》下面簡(jiǎn)稱課標(biāo)）微課一電流的熱效應(yīng)設(shè)計(jì)思路電流的熱效應(yīng)是焦耳定律一節(jié)課的第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)課標(biāo)要求，該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠通過生活中普遍且熟悉的例子去發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)、理解電流的熱效應(yīng)，對(duì)電流的熱效應(yīng)這一塊知識(shí)考查難度不大，也易學(xué)，但電流的熱效應(yīng)是理解焦耳定律的基礎(chǔ)，《焦耳定律》一節(jié)課的核心問題？“影響電熱的相關(guān)因素有什么”需以此為基礎(chǔ)引出，要讓學(xué)生理解什么是電流的熱效應(yīng)，知道它的實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程講罷了就是電流做功的過程。設(shè)計(jì)該部分內(nèi)容時(shí)注意要體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)理念，物理源于生活，生活中有許多我們熟悉卻未注意過它的原理的現(xiàn)象，為此引入時(shí)可創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的生活情景，在這里用小孩偷看電視，但還是被家長(zhǎng)通過電視機(jī)發(fā)熱的這一點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了，或一些利用電熱的動(dòng)畫、電影的片段皆可，用來激起學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)在這些普通現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，認(rèn)識(shí)和理解電流的熱效應(yīng)。內(nèi)容設(shè)計(jì)由于初三的學(xué)生多數(shù)是青少年都比較愛看動(dòng)畫片，而《名偵探柯南》正是深受人們喜愛的一部動(dòng)漫，這部動(dòng)漫里就有一個(gè)非常合適引入電流熱效應(yīng)的例子——“352集火焰中的紅馬”，該部分內(nèi)容講述了柯南所在的米花市，發(fā)生了連續(xù)縱火案，而罪犯的犯罪手段正是利用了電流的熱效應(yīng)。教師利用學(xué)生愛看動(dòng)漫得心理吸引學(xué)生注意，同時(shí)利用動(dòng)漫中的情景引導(dǎo)學(xué)生思考點(diǎn)燈泡為何會(huì)有如此高的溫度將火柴點(diǎn)燃，進(jìn)而引出電流的熱效應(yīng)。并通過圖片展示手機(jī)、燈泡、電飯鍋、電熱水器等用電設(shè)備，指出生活中用電器使用時(shí)都伴有發(fā)熱的現(xiàn)象，這是由于電器都是由具有電阻的導(dǎo)體組成的，電流通過有電阻的導(dǎo)體時(shí)，電流要做功，則有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用電器就會(huì)產(chǎn)熱，用電器溫度就會(huì)升高，點(diǎn)出這便是電流的熱效應(yīng)。圖STYLEREF1\s4.SEQ圖\*ARABIC\s11電流的熱效應(yīng)微課截圖FigureSTYLEREF1\s4.SEQFigure\*ARABIC\s11Thermaleffectofelectriccurrent學(xué)生學(xué)習(xí)、知道電流的熱效應(yīng)后，再指出電流的熱效應(yīng)在生活中非常常見，可分兩類去介紹，一是加熱類電器：如電燒水壺、家用電熱爐、海爾電熨斗、海爾電飯鍋等這些用電器都是利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能直接加熱的；二是其他電器：如液晶電視機(jī)、奧克斯電冰箱、家用風(fēng)扇、奧克斯洗衣機(jī)等。這些電器工作時(shí)其實(shí)也有電流的熱效應(yīng)，只是不過電能大部分轉(zhuǎn)化為了其他形式的能，小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用電器發(fā)熱不明顯。講完以上內(nèi)容后，就可以進(jìn)行總結(jié)了，總結(jié)是一個(gè)好習(xí)慣，可以幫助學(xué)生加深記憶，梳理思路建立自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高歸納總結(jié)能力。微課二探究電熱的有關(guān)因素設(shè)計(jì)思路通過實(shí)驗(yàn)探究知道電熱的有關(guān)因素，既是焦耳定律一節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)內(nèi)容，課標(biāo)要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生電熱的多少與電熱影響因素的關(guān)系，進(jìn)而知道理解焦耳定律，所以做好實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)分析才是理解焦耳定律的關(guān)鍵。該實(shí)驗(yàn)屬于演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)于這一部分的考查主要考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解與應(yīng)用、以及掌握實(shí)驗(yàn)步驟，在中考中，各種題型中均有可能出現(xiàn)，由于初中會(huì)考要考察物理實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)步驟很重要，所以對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)有條件的學(xué)校也可改為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，無實(shí)驗(yàn)條件的就可以利用微課資源去展示該實(shí)驗(yàn)可以通過微課展示實(shí)物實(shí)驗(yàn)探究過程或通過動(dòng)畫展示模擬實(shí)驗(yàn)。提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是開設(shè)、實(shí)施義務(wù)教育物理課程的宗旨，而提高科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑正是科學(xué)探究的學(xué)習(xí)，科學(xué)探究主要流程為提出問題——猜想與假設(shè)——制定實(shí)驗(yàn)方案——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)證據(jù)——分析論證——總結(jié)評(píng)估——分享交流，我們不需要程現(xiàn)所有環(huán)節(jié)，但盡量為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)一個(gè)完整的探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生歷經(jīng)、感悟科學(xué)探究過程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神REF_Ref30582\r\h[1]。內(nèi)容設(shè)計(jì)提出問題這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生已有電流的熱效應(yīng)的知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行，復(fù)習(xí)電流的熱效應(yīng)后，教師可利用學(xué)生熟悉的關(guān)于電流的熱效應(yīng)的生活現(xiàn)象提出疑問，讓學(xué)生聯(lián)想到電熱有哪些影響因素。例如：視屏展示電爐從通電到發(fā)燙發(fā)紅，將食物煮熟，讓學(xué)生形象的體會(huì)體會(huì)電流的熱效應(yīng)，提問：使用電爐時(shí)，電爐絲已經(jīng)是顯而易見熱得發(fā)燙發(fā)紅，將食物煮熟，而與電爐絲串聯(lián)接在一起的通電線（為包裹有絕緣材料的銅制導(dǎo)線），卻發(fā)熱不明顯，這是為何，究竟是何種因素影響著電熱呢？（為描述方便我們可以把電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量簡(jiǎn)稱為電熱）展示猜想與假設(shè)猜想是建立在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)上的，可以利用生活現(xiàn)象去引導(dǎo)學(xué)生猜想，如電爐絲熱得發(fā)燙發(fā)紅（圖片展示），而與電爐絲串聯(lián)接在一起的導(dǎo)線卻發(fā)熱不明顯，從而推測(cè)或與電阻大小有關(guān)；通電時(shí)間愈長(zhǎng)電視機(jī)就會(huì)愈燙，從而推測(cè)或與通電時(shí)間有關(guān)；通過電流過大容易引發(fā)線路起火發(fā)生火災(zāi)，從而推測(cè)或與電流有關(guān)。展示實(shí)驗(yàn)方案展示實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃的過程，體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃再科學(xué)探究中的意義。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶ふ译姛崤c何等因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)器材兩個(gè)相同透明容器，橡皮管，三個(gè)5歐姆的電阻絲、一個(gè)10歐姆的電阻絲，兩支相同的U型管，學(xué)生電源，若干導(dǎo)線，開關(guān)，帶有刻度的紙板。圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s11實(shí)驗(yàn)器材微課截圖FigureSTYLEREF1\s5.SEQFigure\*ARABIC\s11Screenshotofexperimentalequipmentmicroclass實(shí)驗(yàn)原理從猜測(cè)中已知電熱的有關(guān)因素較多，故實(shí)驗(yàn)時(shí)唯有采用控制變量法，去一一研究某一因素對(duì)電熱起何作用；又由于電熱的多少無法通過肉眼觀測(cè)判斷，故實(shí)驗(yàn)時(shí)可以采用轉(zhuǎn)換思維，把電流所產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)換為直觀明顯的現(xiàn)象。讓容器內(nèi)的空氣去吸收電熱，空氣受熱膨脹，從而使與之相通的U形管儀器內(nèi)兩邊液柱的液面出現(xiàn)高度差，空氣的吸熱情況可以通過U形管儀器兩邊液柱的液面高度差呈現(xiàn)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱量愈多，空氣就吸熱愈多，膨脹地就愈厲害，U形管儀器中的高度差就愈大。圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s12實(shí)驗(yàn)原理微課截圖FigureSTYLEREF1\s5.SEQFigure\*ARABIC\s12Screenshotofexperimentalprinciplemicrolesson實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的妙處①使用加熱空氣一是空氣的比熱容小，吸熱后升溫快，實(shí)驗(yàn)的時(shí)間短；二是空氣升溫后體積變化明顯。②用U形管液面高度差反映吸熱的多少一是反映顯著；二是反映快。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)①兩個(gè)容器的容積相同；②要檢查容器的氣密性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟實(shí)驗(yàn)一探究電熱與電阻的關(guān)系兩個(gè)規(guī)格相同的透明容器中密封著同種的且質(zhì)量、初溫度均相同的空氣，把兩個(gè)電阻絲放在密閉的空氣容器中，使它們產(chǎn)生的熱對(duì)空氣加熱，初始時(shí)兩支U形管中液面高度等高?，F(xiàn)在使右邊容器中的電阻絲阻值比左邊容器中的電阻絲阻值大，如左邊5歐姆右邊10歐姆，將兩容器中的電阻絲采用串聯(lián)的方法連接，由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知通過這兩電阻絲的電流大小一定相同，接通電源，通電一定時(shí)間后，對(duì)這兩支U形管中液面高度的變化進(jìn)行觀察、比較后分析總結(jié)。圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s13實(shí)驗(yàn)一微課截圖FigureSTYLEREF1\s5.SEQFigure\*ARABIC\s13ScreenshotofExperiment1microlesson實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以看到，與右邊容器（10歐姆電阻的這邊）相通的U型管儀器中液柱的液面高度差大，進(jìn)一步可說明電阻愈大時(shí)則電流通過電阻產(chǎn)生的熱量就愈多。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)電阻通過的電流、通電時(shí)間均相同的情況下，則電阻阻值愈大的，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量就愈多。實(shí)驗(yàn)二探究電熱與電流的關(guān)系等液面降回原來高度，把左、右容器中的電阻絲均換為阻值為5歐姆的電阻絲，在右邊容器的外部，我們?cè)俨⒙?lián)一個(gè)電阻大小為5歐姆的電阻絲，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知通過這兩容器內(nèi)的電阻絲的電流一定不相同，而且可以確定通過左邊容器中電阻絲的電流要更大些。接通電源使通電一段時(shí)間，觀察兩支U形管中所現(xiàn)液面高度差的變化。圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s14實(shí)驗(yàn)二微課截圖FigureSTYLEREF1\s5.SEQFigure\*ARABIC\s14ScreenshotofExperiment2microlesson實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以看到，左邊電流大的這邊的U型管儀器中液面高度差明顯比與右邊電阻絲相通的U型管液面高度差大，說明通過的電阻的電流愈大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量就愈多。實(shí)驗(yàn)表明，在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流愈大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量愈多。實(shí)驗(yàn)三探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系繼續(xù)加長(zhǎng)通電的時(shí)間，可以看到兩支U形管中的液面在持續(xù)上升，兩管中的高度差持續(xù)增大。（只需要觀察一支U形的變化即可，可以將另一支擋住，避免學(xué)生不知看那個(gè)。）圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s15實(shí)驗(yàn)三微課截圖FigureSTYLEREF1\s5.SEQFigure\*ARABIC\s15ScreenshotofExperiment3microlesson實(shí)驗(yàn)表明，在電阻阻值、電流大小均相同的情況下，通電時(shí)間愈長(zhǎng)，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量就愈多。實(shí)驗(yàn)總結(jié)若導(dǎo)體的電流大小、電阻阻值皆同，則通電時(shí)間愈長(zhǎng)，電流通過這個(gè)導(dǎo)體所產(chǎn)的熱量愈就多。若導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間皆同，則電流愈大，電流通過這個(gè)導(dǎo)體所產(chǎn)的熱量愈就多。若導(dǎo)體的電流大小、電阻皆同，則通電時(shí)間愈長(zhǎng)，電流通過這個(gè)導(dǎo)體所產(chǎn)的熱量愈就多。微課三焦耳定律及其應(yīng)用設(shè)計(jì)思路焦耳定律是英國(guó)科學(xué)家?guī)缀趸?0年的時(shí)間進(jìn)行了超400次的實(shí)驗(yàn)才研究出的這一定律，這一定律的提出為能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的建立奠定了重要基礎(chǔ)?？茖W(xué)家的科研歷程不應(yīng)被忽視，介紹焦耳研究熱和功到提出焦耳定律的歷史史料，使學(xué)生體會(huì)到我們現(xiàn)在間接學(xué)習(xí)的，輕而易舉就能在實(shí)驗(yàn)上總結(jié)出的物理規(guī)律，都是前人經(jīng)過大量探究分析所確定下來的，明白我們是前人所栽樹下的乘涼人，科學(xué)進(jìn)步的繼承人與創(chuàng)新人，使學(xué)生感悟科研工作的艱辛，學(xué)習(xí)科學(xué)家探究精神。這一塊知識(shí)點(diǎn)是這一節(jié)書的教學(xué)重點(diǎn)也是難點(diǎn)，難點(diǎn)是要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上理解焦耳定律，并能用焦耳定律公式進(jìn)行計(jì)算，在考試中難度等級(jí)不定，有易有難，主要考查學(xué)生對(duì)焦耳定律理解掌握，能否靈活運(yùn)用焦耳定律公式解決問題，所出題目多于生活中常見電器有關(guān)。通過尋找電熱的有關(guān)因素的這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)知道影響電熱的因素，因此教師可直接實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上引出焦耳定律，既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，又利于記憶與理解。而我把它分為別錄制的原因是一是微課時(shí)長(zhǎng)過長(zhǎng)學(xué)生的注意力不能持久集中，會(huì)消耗學(xué)生的耐心與熱情；二是，這是系列微課學(xué)生可以根據(jù)自己需要隨時(shí)連續(xù)反復(fù)觀看這兩個(gè)內(nèi)容。內(nèi)容設(shè)計(jì)教師簡(jiǎn)要介紹焦耳定律得出歷程，指出英國(guó)物理學(xué)家焦耳(JamesPrescottJoule，1818-1889)是確定電熱與影響電熱的有關(guān)因素之間的關(guān)系的第一人，引出焦耳定律的內(nèi)容，并說明焦耳定律的計(jì)算公式中的各物理量的物理含義及單位。結(jié)合實(shí)例說明，在電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況下，電流過導(dǎo)體時(shí)所產(chǎn)的熱量在數(shù)值上就等于電流通過導(dǎo)體所做的功（即導(dǎo)體消耗的電能），再推導(dǎo)出，在導(dǎo)體消耗的電能完全用來產(chǎn)生熱量的情況下的通用公式結(jié)論。通過對(duì)焦耳定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生已有解決電熱相關(guān)問題的能力，這時(shí)應(yīng)呼應(yīng)前文問題“使用電爐時(shí)，電爐絲已經(jīng)是顯而易見地?zé)岬冒l(fā)燙發(fā)紅，將食物煮熟，而與電爐絲串聯(lián)接在一起的通電線（為包裹有絕緣材料的銅制導(dǎo)線）卻發(fā)熱不明顯，這是為何，究竟是何種因素影響著電熱呢？”解釋原因，豐富學(xué)生對(duì)對(duì)生活生產(chǎn)的認(rèn)識(shí)。講練結(jié)合的教學(xué)方式時(shí)一種有效的課堂教學(xué)方式，可以讓學(xué)生剛學(xué)到知識(shí)的到及時(shí)有效的應(yīng)用，所以在學(xué)習(xí)完焦耳定律這一知識(shí)點(diǎn)后，安排一道例題給學(xué)生訓(xùn)練，內(nèi)容主要考查到剛學(xué)的焦耳定律即可，難度無需過難，過難會(huì)影響學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣。下面所設(shè)計(jì)的這道題是焦耳定律的一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算應(yīng)用，已知條件有電阻大小，電阻絲兩端電壓、時(shí)間，沒有電流，是一個(gè)純電阻電路問題，解題方法不一，但為加深對(duì)歐姆定律的利用及鞏固焦耳定律計(jì)算公式，可引導(dǎo)學(xué)生先求得電流，再利用焦耳定律公式進(jìn)行計(jì)算，引導(dǎo)學(xué)生注意題目所給時(shí)間單位是分鐘需要轉(zhuǎn)化單位，通過對(duì)這個(gè)簡(jiǎn)單例題計(jì)算，可以幫助學(xué)生理解焦耳定律公式的應(yīng)用及單位轉(zhuǎn)換。例題題目及解析如下例題有一額定電壓為36V的電熱杯，靠接在電源兩端電阻大小為60Ω的電阻絲進(jìn)行加熱，簡(jiǎn)化電路如下圖，則該電阻絲正常工作5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量3030R=30

圖STYLEREF1\s6.SEQ圖\*ARABIC\s11電熱杯簡(jiǎn)化電路圖FigureSTYLEREF1\s6.SEQFigure\*ARABIC\s11Simplifiedcircuitdiagramofelectriccup解由于題目中沒有給電流，可先求得出通過電阻絲的電流大小，那么電流的大小可以通過歐姆定律去得I=UR=

36V教材中所給的想想議議能幫助學(xué)生理解一些生活中已有的經(jīng)驗(yàn)與焦耳定律矛盾的地方，明白利用焦耳定律解釋生活中的現(xiàn)象時(shí)要注意結(jié)合實(shí)際前提分析。想想議議講述的是生活經(jīng)驗(yàn)中，額定電壓相同的燈泡，額定功率愈大，電阻愈小的，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量愈多。但根據(jù)焦耳定律，電阻阻值愈大的，單位時(shí)間內(nèi)電流通過電阻所產(chǎn)的熱量就愈多，二者有矛盾REF_Ref30856\r\h[2]。而出現(xiàn)這樣的原因是學(xué)生沒能理解焦耳定律公式中左邊的物理量與右邊的某一物理量成正比的前提條件?？梢龑?dǎo)學(xué)生回憶我們?cè)谔骄繉?dǎo)體產(chǎn)熱與電流的關(guān)系的時(shí)候是在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下進(jìn)行的，且結(jié)合已學(xué)的數(shù)學(xué)一次函數(shù)y=kx，y=k/x，讓學(xué)生明白y與x成正比、反比的前提是k是常數(shù)，是不變量。對(duì)于額定電壓相同的燈泡，它們的工作電壓相同且工作時(shí)間相同，在這個(gè)前提條件下，根據(jù)Q=

W=U2Rt，有電阻愈小的，產(chǎn)生的熱量愈多；而在電流大小且工作時(shí)間相同前提條件下，根據(jù)Q=I2Rt，有電阻愈大，產(chǎn)生的熱量愈多；所以，微課四焦耳定律的知識(shí)拓展純電阻電路的定義以及非純電阻電路的定義教材并沒有給出，但能用焦耳定律分析計(jì)算這兩種電路中的電熱與電功（電能）的關(guān)系，卻是焦耳定律應(yīng)用的一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，也是一個(gè)?？嫉狞c(diǎn)，拓展該部分內(nèi)容很必要。教師結(jié)合實(shí)例說明何為純電阻電路何為非純電阻電路，如結(jié)合白熾燈、電磁爐、電飯鍋等電熱器輔助理解純電阻電路的定義。結(jié)合電扇、電動(dòng)機(jī)、洗衣機(jī)等例子理解非純電阻電路的定義。對(duì)于純電阻電路的定義以及非純電阻電路的定義只需點(diǎn)到即可，理解純、非這兩種電阻電路中所體現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化才是拓展這一知識(shí)點(diǎn)的主要目的，主要是，讓學(xué)生理解在純電阻電路中導(dǎo)體消耗的電能可以百分之百轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則電流產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于消耗的電能，有Q=W=Pt=UIt=要提醒學(xué)生注意上式是利用歐姆定律進(jìn)行推導(dǎo)出來的，而歐姆定律僅僅在純電阻電路中適合使用，所以上式推導(dǎo)結(jié)論也只能是在純電阻電路適合使用。而在非純電阻電路中，電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能于此同時(shí)還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等其他形式的能量，故電流產(chǎn)生的熱量總是小于消耗的電能，即Q<W。在非純電阻電路中，計(jì)算電熱、導(dǎo)體消耗的電能(或電流所做的功)要分別計(jì)算，計(jì)算電熱時(shí)需要通過焦耳定律Q=I2Rt進(jìn)行計(jì)算，而計(jì)算導(dǎo)體消耗的電能(或電流所做的功)時(shí)則要使用電功公式W=Pt=UIt進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于這一拓展知識(shí)可搭配一道例題來加深理解和鞏固，講練結(jié)合是一種常用且有效的教學(xué)方式，下面所選的這些道題目難度較低，主要考查和幫助學(xué)生理解純電阻電路、非純電阻電路中的電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)換。例題（1）有一加熱器兩端接在電壓為20V的電源下工作的，該加熱器可看做電阻絲，其阻值為80Ω，則通電1min內(nèi)，加熱器能產(chǎn)生多少的熱量？這一分鐘內(nèi)加熱器消耗的電功率為多少？這是純電阻電路問題，考察學(xué)生在已知條件只有電壓和電阻、通電時(shí)間的情況下靈活運(yùn)用電功、歐姆定律、焦耳定律求電熱、電功率的能力[解析]由于這是純電阻電路問題，可知Q=U2Rt=(100V)280Ω×60s=7500J；這一分鐘內(nèi)電阻絲消耗的電功率為：（2）有一小功率電熱水壺底部標(biāo)有“220V600W”，當(dāng)電熱水壺正常工作時(shí)，在通電5min內(nèi)可以產(chǎn)生多少的熱量？這也是純電阻電路問題，考察同學(xué)從電器銘牌讀取信息的能力以及運(yùn)用電功、電功率、焦耳定律等知識(shí)求電熱的能力。[解析]電熱水壺是純電阻電路，工作時(shí)將電能百分之百地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以通電5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q=W=Pt=600W×5×60s=1.8×105J.（3）已知電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，工作時(shí)可將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，某臺(tái)電動(dòng)機(jī)兩端接在電壓為6V的電源上，電阻為0.8Ω，通過電動(dòng)機(jī)的電流為0.3A，則在1分鐘內(nèi)電流產(chǎn)生了多少熱量？轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是多少？這一題是電動(dòng)機(jī)問題，綜合考察學(xué)生對(duì)非純電阻電路功能關(guān)系的理解，以及綜合應(yīng)用運(yùn)用電功、電功率、焦耳定律等知識(shí)的能力。[解析]已知電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，電流產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(0.3A)2×0.8Ω×1×60s=4.32J；而電動(dòng)機(jī)消耗的電能為W=UIt=6V×0.3Ax1×60s=108J所以轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能：W機(jī)=W-Q=108J-4.32J=107.7J微課五電熱的利用與防止電熱的利用與防止是電