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）新人教版課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是焦耳定律。焦耳定律是電功率學(xué)習(xí)的重要部分，它描述了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的二次方、導(dǎo)體的電阻和通電時間成正比的關(guān)系。具體內(nèi)容如下：

1.焦耳定律的表述：Q=I^2Rt，其中Q表示通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，I表示電流，R表示導(dǎo)體電阻，t表示通電時間。

2.焦耳定律的實驗驗證：通過實驗觀察電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，驗證焦耳定律的正確性。

3.焦耳定律的應(yīng)用：學(xué)習(xí)如何利用焦耳定律計算電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，解決實際問題。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)知識的基礎(chǔ)上，已經(jīng)掌握了電流、電阻、電功等基本概念，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，將進(jìn)一步深入理解電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：

1.科學(xué)探究能力：通過實驗驗證焦耳定律，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、觀察現(xiàn)象、分析問題的能力。

2.邏輯推理能力：引導(dǎo)學(xué)生從實驗結(jié)果推導(dǎo)出焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。

3.數(shù)學(xué)應(yīng)用能力：運用數(shù)學(xué)知識計算電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

4.問題解決能力：培養(yǎng)學(xué)生運用焦耳定律解決實際問題的能力，如計算電器消耗的電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率等。

5.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)焦耳定律，培養(yǎng)學(xué)生從實驗現(xiàn)象中提煉科學(xué)規(guī)律的思維方式，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

重點一：理解焦耳定律的表述和意義。學(xué)生需要掌握焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式Q=I^2Rt，并理解其描述的電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的規(guī)律。

重點二：實驗驗證焦耳定律。學(xué)生需要通過實驗觀察電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，并驗證與電流的二次方、導(dǎo)體的電阻和通電時間的關(guān)系。

重點三：運用焦耳定律解決實際問題。學(xué)生需要學(xué)會利用焦耳定律計算電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，并將理論知識應(yīng)用于解決實際問題，如計算電器消耗的電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率等。

2.教學(xué)難點：

難點一：理解焦耳定律的實驗驗證方法。學(xué)生可能對實驗過程中觀察到的現(xiàn)象與焦耳定律之間的關(guān)系難以理解，需要教師通過實驗演示、引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析，幫助學(xué)生突破難點。

難點二：運用數(shù)學(xué)知識計算焦耳定律中的熱量。學(xué)生可能對如何將實驗數(shù)據(jù)代入數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行計算感到困惑，需要教師通過例題講解、引導(dǎo)學(xué)生逐步解題，幫助學(xué)生掌握計算方法。

難點三：將焦耳定律應(yīng)用于解決實際問題。學(xué)生可能對如何將理論知識與實際情境相結(jié)合感到困難，需要教師通過提供實際案例、引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進(jìn)行分析，幫助學(xué)生突破難點。

四、教學(xué)過程設(shè)計

1.導(dǎo)入：教師通過引入日常生活中常見的電器發(fā)熱現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生對電流產(chǎn)生熱量的興趣，引出本節(jié)課的主題——焦耳定律。

2.講解與演示：教師講解焦耳定律的表述和意義，并通過實驗演示電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的二次方、導(dǎo)體的電阻和通電時間的關(guān)系。

3.練習(xí)與討論：學(xué)生分組進(jìn)行實驗，觀察并記錄電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量數(shù)據(jù)。學(xué)生之間進(jìn)行討論，分析實驗結(jié)果與焦耳定律之間的關(guān)系。

4.講解與解答：教師講解如何利用焦耳定律計算電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，并通過例題進(jìn)行講解，引導(dǎo)學(xué)生逐步解題。

5.應(yīng)用與拓展：學(xué)生分組討論如何將焦耳定律應(yīng)用于解決實際問題，如計算電器消耗的電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率等。教師提供實際案例，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進(jìn)行分析。

6.總結(jié)與反饋：教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容和知識點，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反饋，布置作業(yè)鞏固所學(xué)知識。四、教學(xué)資源1.軟硬件資源：實驗室設(shè)備，包括電流表、電阻器、導(dǎo)線、電源等，用于進(jìn)行焦耳定律的實驗驗證。

2.課程平臺：教科書和教學(xué)課件，用于提供課程的主要內(nèi)容和知識點。

3.信息化資源：多媒體演示文稿，用于展示實驗過程和結(jié)果，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

4.教學(xué)手段：講解、實驗演示、小組討論、例題講解等，用于引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握焦耳定律。五、教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《焦耳定律》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否遇到過電器發(fā)熱的現(xiàn)象？”比如，使用電吹風(fēng)時，它會發(fā)熱，這是為什么？這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索焦耳定律的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解焦耳定律的基本概念。焦耳定律是描述電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的二次方、導(dǎo)體的電阻和通電時間成正比的規(guī)律。它對于我們理解電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程非常重要。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了焦耳定律在實際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問題。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強(qiáng)調(diào)焦耳定律的表述和實驗驗證這兩個重點。對于如何運用數(shù)學(xué)知識計算熱量這部分難點，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與焦耳定律相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個簡單的實驗操作。這個操作將演示焦耳定律的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“焦耳定律在實際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了焦耳定律的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對焦耳定律的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中靈活運用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.理解并掌握焦耳定律的表述和意義，能夠運用數(shù)學(xué)表達(dá)式Q=I^2Rt計算電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。

2.通過實驗驗證焦耳定律，學(xué)生將能夠觀察并分析電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的二次方、導(dǎo)體的電阻和通電時間的關(guān)系。

3.學(xué)生將能夠?qū)⒔苟蓱?yīng)用于解決實際問題，如計算電器消耗的電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率等。

4.通過實驗和小組討論，學(xué)生的科學(xué)探究能力將得到提升，他們能夠設(shè)計實驗、觀察現(xiàn)象、分析問題。

5.學(xué)生的邏輯推理能力將得到鍛煉，他們能夠從實驗結(jié)果推導(dǎo)出焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

6.學(xué)生將能夠運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題，他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力將得到提高。

7.學(xué)生將能夠?qū)⒗碚撝R與實際情境相結(jié)合，他們的問題解決能力將得到培養(yǎng)。

8.學(xué)生將能夠通過小組討論和成果分享，提高他們的溝通能力和團(tuán)隊合作能力。

9.學(xué)生將能夠培養(yǎng)對物理學(xué)科的興趣和好奇心，他們將對電流產(chǎn)生熱量現(xiàn)象有更深入的理解。

10.學(xué)生將能夠掌握科學(xué)思維的方法，他們能夠從實驗現(xiàn)象中提煉科學(xué)規(guī)律。七、反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實驗與實際應(yīng)用結(jié)合：我在教學(xué)中嘗試將焦耳定律的實驗與實際生活中的電器發(fā)熱現(xiàn)象相結(jié)合，讓學(xué)生能夠更直觀地理解理論知識。

2.小組討論與合作：我鼓勵學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們能夠互相交流觀點和想法，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊合作能力。

（二）存在主要問題

1.實驗操作理解不足：在實驗過程中，部分學(xué)生對于電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象理解不夠深入，需要在實驗設(shè)計上更加細(xì)致，引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析。

2.數(shù)學(xué)應(yīng)用能力差異：學(xué)生在運用數(shù)學(xué)知識計算熱量時，表現(xiàn)出不同的困難程度，需要我在教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生的個體差異，提供適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)。

（三）改進(jìn)措施

1.深化實驗教學(xué)：我將進(jìn)一步完善實驗教學(xué)，通過增加實驗的互動性和操作性，讓學(xué)生更加直觀地感受到焦耳定律的應(yīng)用，提高他們的實驗操作理解能力。

2.個性化輔導(dǎo)：針對學(xué)生在數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的差異，我將提供個性化的輔導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生的實際情況進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)，幫助他們克服困難。

3.加強(qiáng)校企合作：我將尋求與電器維修企業(yè)合作，為學(xué)生提供更多實際操作的機(jī)會，讓他們能夠?qū)⒗碚撝R與實際工作相結(jié)合，提高他們的綜合應(yīng)用能力。

4.鼓勵學(xué)生提問：我將鼓勵學(xué)生在課堂上積極提問，及時解答他們的疑問，幫助他們更好地理解和掌握焦耳定律的知識。

5.教學(xué)方法多樣化：我將嘗試采用更多樣的教學(xué)方法，如案例分析、小組討論等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)效果。八、板書設(shè)計①焦耳定律的表述：Q=I^2Rt

②焦耳定律的實驗驗證

③焦耳定律的實際應(yīng)用

板書設(shè)計應(yīng)條理清楚、重點突出、簡潔明了，以便于學(xué)生理解和記憶。同時，板書設(shè)計應(yīng)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。典型例題講解例題1：

一個電阻為5Ω的電阻絲，通過電流為1A的電流，通電時間為2秒，求電阻絲產(chǎn)生的熱量。

解：

根據(jù)焦耳定律Q=I^2Rt，代入數(shù)值得到：

Q=1^2*5*2=10焦耳。

例題2：

一個電阻為10Ω的電阻絲，通過電流為2A的電流，通電時間為1秒，求電阻絲產(chǎn)生的熱量。

解：

根據(jù)焦耳定律Q=I^2Rt，代入數(shù)值得到：

Q=2^2*10*1=40焦耳。

例題3：

一個電阻為8Ω的電阻絲，通過電流為3A的電流，通電時間為3秒，求電阻絲產(chǎn)生的熱量。

解：

根據(jù)焦耳定律Q=I^2Rt，代入數(shù)值得到：

Q=3^2*8*3=72焦耳。

例題4：

一個電阻為6Ω的電阻絲，通過電流為4A的電流，通電時間為4秒，求電阻絲產(chǎn)生的熱量。

解：

根據(jù)焦耳定律Q=I^2Rt，代入數(shù)值得到：

Q=4^2*6*4=96焦耳。

例題5：

一個電阻為12Ω的電阻絲，通過電流為5A的電流，通電時間為5秒，求電阻絲產(chǎn)生的熱量。

解：

根據(jù)焦耳定律Q=I^2Rt，代入數(shù)值得到：

Q=5^2*12*5=120焦耳。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.請學(xué)生根據(jù)焦耳定律的公式Q=I^2Rt，計算給定條件下電阻絲產(chǎn)生的熱量。

2.設(shè)計一個實驗，驗證焦耳定律的正確性。要求學(xué)生詳細(xì)描述實驗步驟、所需器材和數(shù)據(jù)記錄方式。

3.請學(xué)生分析日常生活中電器發(fā)熱的現(xiàn)象，并嘗試用焦耳定律解釋其原因。

4.選擇一個實際問題，如計算家用電器消耗的電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率，并運用焦耳定律進(jìn)行計算。

5.請學(xué)生總結(jié)焦耳定律在實際應(yīng)用中的重要性和意義，并撰寫一篇短文進(jìn)行闡述。

作業(yè)反饋：

1.對于學(xué)生計算電阻絲產(chǎn)生熱量的作業(yè)，重點檢查計算過程的準(zhǔn)確性，并對錯誤進(jìn)行糾正。同時，鼓勵學(xué)生嘗試不同的電流、電阻和時間組合，加深對焦耳定律的理解。

2.對于實驗設(shè)計的作業(yè)，關(guān)注學(xué)生對實驗步驟的描述是否清晰，所需器材的選擇是否合理，以及數(shù)據(jù)記