第六節(jié)設(shè)計恒溫電熱杯教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年初中物理北師大版2024九年級全一冊-北師大版2024教學(xué)課題XX課時1備課時間2025授課時間2025課程基本信息1.課程名稱：設(shè)計恒溫電熱杯

2.教學(xué)年級和班級：2024年九年級（全一冊）

3.授課時間：2025-2026學(xué)年第二學(xué)期，每周三第三節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神、創(chuàng)新意識和實踐能力。通過設(shè)計恒溫電熱杯，學(xué)生將學(xué)習(xí)物理原理與實際應(yīng)用相結(jié)合，提升實驗操作技能，增強(qiáng)問題解決能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊合作精神。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解恒溫電熱杯的工作原理，包括電流、電阻、電壓之間的關(guān)系以及電熱轉(zhuǎn)換的基本概念。

②掌握電路設(shè)計的基本方法，能夠根據(jù)實際需求設(shè)計出滿足恒溫要求的電路圖。

③學(xué)會使用實驗器材，如電流表、電壓表、電阻等，進(jìn)行實驗操作和數(shù)據(jù)測量。

2.教學(xué)難點，

①電熱杯恒溫控制系統(tǒng)的設(shè)計，如何通過電路調(diào)整實現(xiàn)溫度的穩(wěn)定控制。

②實驗誤差的分析與處理，理解實驗數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)的偏差及其原因。

③將理論知識應(yīng)用于實際設(shè)計，學(xué)生需要將所學(xué)物理知識與工程實踐相結(jié)合，解決實際問題。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合實例，講解恒溫電熱杯的工作原理和電路設(shè)計基本知識。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生分組討論，提出設(shè)計電熱杯的初步方案，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力。

3.實驗法：通過實際操作，讓學(xué)生動手設(shè)計并測試電熱杯，提高學(xué)生的實踐操作技能。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：使用PPT展示電熱杯的設(shè)計流程和原理圖，幫助學(xué)生直觀理解。

2.網(wǎng)絡(luò)資源：利用在線實驗平臺，讓學(xué)生進(jìn)行虛擬實驗，增強(qiáng)實驗的趣味性和互動性。

3.實物展示：展示已完成的電熱杯實物，讓學(xué)生直觀感受設(shè)計成果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過程設(shè)計基本內(nèi)容一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示不同溫度下食品變質(zhì)的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考如何保持食品溫度穩(wěn)定。

2.提出問題：如何設(shè)計一個可以保持恒溫的設(shè)備？這個設(shè)備需要具備哪些功能？

3.引導(dǎo)學(xué)生思考：恒溫設(shè)備在生活中的應(yīng)用有哪些？它們是如何工作的？

4.學(xué)生回答問題，教師總結(jié)并引入本節(jié)課的主題——設(shè)計恒溫電熱杯。

二、講授新課（20分鐘）

1.工作原理講解（5分鐘）：介紹恒溫電熱杯的工作原理，包括電流、電阻、電壓之間的關(guān)系以及電熱轉(zhuǎn)換的基本概念。

2.電路設(shè)計方法（5分鐘）：講解電路設(shè)計的基本方法，如何根據(jù)實際需求設(shè)計出滿足恒溫要求的電路圖。

3.實驗器材使用（5分鐘）：介紹電流表、電壓表、電阻等實驗器材的使用方法，強(qiáng)調(diào)實驗操作規(guī)范。

4.案例分析（5分鐘）：分析實際案例，讓學(xué)生了解恒溫電熱杯的設(shè)計過程和注意事項。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.小組討論：將學(xué)生分成小組，討論如何設(shè)計一個簡單的恒溫電熱杯。

2.小組展示：每組派代表展示設(shè)計方案，其他小組進(jìn)行評價和提問。

3.教師點評：針對學(xué)生的設(shè)計方案，進(jìn)行點評和指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計要點。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問：如何確保電熱杯的恒溫效果？

2.提問：在設(shè)計過程中，可能會遇到哪些問題？如何解決？

3.提問：恒溫電熱杯在生活中的應(yīng)用有哪些？

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問：如何通過電路調(diào)整實現(xiàn)溫度的穩(wěn)定控制？

2.學(xué)生回答問題，教師點評并總結(jié)。

3.教師提問：實驗誤差的分析與處理方法有哪些？

4.學(xué)生回答問題，教師點評并總結(jié)。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：恒溫電熱杯的設(shè)計與我們的生活有什么關(guān)系？

2.學(xué)生分享自己的觀點，教師總結(jié)并強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識和實踐能力的重要性。

七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點和難點。

2.布置作業(yè)：設(shè)計一個簡單的恒溫電熱杯，并撰寫設(shè)計報告。

教學(xué)時長：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《電熱杯的原理與應(yīng)用》：介紹電熱杯的工作原理，包括熱力學(xué)基礎(chǔ)和電熱轉(zhuǎn)換過程。

-《電路設(shè)計基礎(chǔ)》：探討電路設(shè)計的基本原則和技巧，以及如何設(shè)計高效的恒溫系統(tǒng)。

-《生活中的恒溫設(shè)備》：分析不同類型的恒溫設(shè)備，如恒溫箱、恒溫器等，以及它們在生活中的應(yīng)用。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以進(jìn)一步研究不同類型電熱杯的設(shè)計，如便攜式電熱杯、家用電熱杯等，了解它們的優(yōu)缺點和適用場景。

-探究不同材料對電熱杯性能的影響，如電熱絲的材料、杯體的保溫材料等。

-分析電熱杯在實際使用中的能耗問題，探討節(jié)能設(shè)計的可能性。

-通過網(wǎng)絡(luò)資源或圖書館查閱相關(guān)資料，了解恒溫設(shè)備在工業(yè)、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-設(shè)計一個模擬實驗，探究不同電阻值對電熱杯溫度穩(wěn)定性的影響。

-學(xué)生可以嘗試制作一個簡易的恒溫電熱杯模型，通過實際操作加深對理論知識的理解。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自的研究成果和心得體會，促進(jìn)知識的交流和共享。教學(xué)反思與總結(jié)今天上了這節(jié)關(guān)于設(shè)計恒溫電熱杯的物理課，總體來說，我覺得課堂氛圍挺活躍的，學(xué)生們參與度也高。不過，回過頭來想想，也有一些地方可以改進(jìn)。

首先，我在導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計了一些生活化的案例，比如食品保鮮，這確實激發(fā)了學(xué)生的興趣，讓他們覺得物理知識與生活息息相關(guān)。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于案例中的問題理解不夠深入，可能是因為我沒有花足夠的時間去引導(dǎo)他們分析問題。

在講授新課的時候，我盡量將理論結(jié)合實際，通過電路圖和實驗演示，讓學(xué)生直觀地看到恒溫電熱杯的設(shè)計過程。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在理解電路原理時還是有些吃力，可能是因為我沒有將知識點拆解得足夠細(xì)，或者沒有及時提供足夠的例子。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我讓學(xué)生分組討論并展示設(shè)計方案，這個環(huán)節(jié)效果不錯，學(xué)生們在討論中互相學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。但是，我也注意到，有些小組在設(shè)計時過于依賴我的指導(dǎo)，沒有完全發(fā)揮自主性。

至于課堂提問，我覺得我提的問題還不夠深入，沒有很好地引導(dǎo)學(xué)生們從不同角度思考問題。接下來，我打算在提問時更加注重啟發(fā)式教學(xué)，鼓勵學(xué)生們提出自己的疑問。

接下來，我會嘗試以下改進(jìn)措施：

-在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，增加互動環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與到案例的分析中，提高他們的參與度和思考深度。

-在講授新課時，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，確保所有學(xué)生都能跟上課程的進(jìn)度。

-在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生獨立思考，減少對老師的依賴。

-在課堂提問時，設(shè)計更具挑戰(zhàn)性的問題，激發(fā)學(xué)生的思維。

我相信，通過不斷的反思和改進(jìn)，我的教學(xué)會越來越貼近學(xué)生的需求，幫助他們更好地學(xué)習(xí)和成長。典型例題講解1.例題：一個恒溫電熱杯的電阻為10Ω，電源電壓為220V，求通過電熱杯的電流是多少安培？

解答：根據(jù)歐姆定律，電流I等于電壓U除以電阻R，即I=U/R。所以，I=220V/10Ω=22A。

2.例題：一個恒溫電熱杯的功率為100W，電壓為110V，求電熱杯的電阻是多少Ω？

解答：功率P等于電壓U乘以電流I，即P=UI。根據(jù)歐姆定律，I=U/R。將I代入功率公式，得到P=U^2/R。所以，R=U^2/P=(110V)^2/100W=121Ω。

3.例題：一個恒溫電熱杯在1小時內(nèi)產(chǎn)生的熱量為3600焦耳，電壓為12V，求電熱杯的電阻是多少Ω？

解答：熱量Q等于功率P乘以時間t，即Q=Pt。功率P等于電壓U乘以電流I，即P=UI。根據(jù)歐姆定律，I=U/R。將I代入功率公式，得到P=U^2/R。所以，Q=U^2/R*t。解得R=U^2*t/Q=(12V)^2*1小時/3600焦耳=0.12Ω。

4.例題：一個恒溫電熱杯的電阻隨溫度升高而增大，當(dāng)溫度從20℃升高到100℃時，電阻從10Ω增加到15Ω。如果電源電壓為120V，求電熱杯在100℃時的實際功率是多少？

解答：首先，計算溫度變化引起的電阻變化比例，ΔR/R=(15Ω-10Ω)/10Ω=0.5。然后，根據(jù)電阻的溫度系數(shù)，計算實際電阻值。假設(shè)溫度系數(shù)為α，則實際電阻R'=R*(1+αΔT)，其中ΔT是溫度變化量。由于題目沒有給出溫度系數(shù)，我們假設(shè)α為0.004（常見金屬的電阻溫度系數(shù)）。所以，R'=10Ω*(1+0.004*(100℃-20℃))=10Ω*1.04=10.4Ω。最后，計算實際功率P'=U^2/R'=(120V)^2/10.4Ω≈1402W。

5.例題：一個恒溫電熱杯的功率為50W，電源電壓為24V，如果將電源電壓提高到36V，求電熱杯的實際功率是多少？

解答：首先，計算原電源電壓下的電流I=P/U=50W/24V≈2.08A。然后，計算原電源電壓下的電阻R=U/I=24V/2.08A≈11.54Ω。最后，計算新電源電壓下的實際功率P'=U'^2/R=(36V)^2/11.54Ω≈112W。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了設(shè)計恒溫電熱杯的相關(guān)知識，重點掌握了電熱杯的工作原理、電路設(shè)計方法和實驗操作技能。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們應(yīng)該了解到恒溫電熱杯在生活中的應(yīng)用以及其重要性。下面是對本節(jié)課的要點進(jìn)行總結(jié)：

1.理解恒溫電熱杯的工作原理，包括電流、電阻、電壓之間的關(guān)系以及電熱轉(zhuǎn)換的基本概念。

2.掌握電路設(shè)計的基本方法，能夠根據(jù)實際需求設(shè)計出滿足恒溫要求的電路圖。

3.學(xué)