18.4《焦耳定律一课的教学设计》2023-2024学年人教版九年级物理全一册

《焦耳定律一课的教学设计》 核心素养 体会物理科学探究的过程和方法，培养探究能力、归纳总结反思能力，增强创新精神和理性思维。 教材分析 焦耳定律是电学两大定律之一，在整个初中物理学习中都有着很重要的承上启下作用，它是能量守恒定律在电热转换中的具体体现，是对电能、电功率的应用总结和进一步延伸，也为后面章节认识安全用电打下了理论基础，学习本节内容既满足了学生的学习需要，也符合学生的认知规律。电热很贴近生活，与生活息息相关，学好本节课的内容可以解决生活中遇到的许多实际问题，这也充分体现了物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的学科教育理念。 学情分析 心理方面，九年级学生思维活跃，求知欲强，对物理实验较感兴趣，但遇到问题仍然不知从何下手，缺乏理性思维能力和实验设计能力，分析能力也有待提高，所以在课程设计时，设计了带领学生进行设计和实验的思维阶梯。   知识能力方面，通过前面章节的学习，学生已学习了欧姆定律，电能、电功率等相关知识，同时也具备了一定的实验操作能力，可以进行科学探究，这些都为本节课的学习提供了基础。 教学目标 1．能通过实例，认识电流的热效应。  2．能在实验的基础上得出电热的多少与电流、 电阻和通电时间的关系，知道焦耳定律。  3．会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中的现象，了解电热的利用与防止。  4.体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 学法指导 归纳法、实验探究法、讲授法 教学 重、难点 重点：对电流热效应和焦耳定律的理解。 难点：探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻和电流关系的实验设计。 教学准备 学生电源1个，引入用蛋糕模型1个、电阻丝1根、自制电热切割机10个、焦耳定律演示器10组、电池组10组、滑动变阻器10个、开关10个、导线10组 教学设计思路 教学环节 教学活动 设计意图 环节1 魔术引入 提出问题 利用电热丝将蛋糕上的蜡烛自动点燃 激发学生的好奇心和兴趣。引出电流的热效应。 环节2 体验电热 提出猜想 1、用自制电热切割机分组实验 2、根据实验现象猜想Q可能与t、R、I有关 利用分组实验给学生的猜想提供事实依据。 环节3 设计实验 1、 确定控制量和改变量，为设计明确思路 2、 设计探究Q与t关系的实验，为设计明确方法 3、 设计探究Q与R、I关系的实验 引导学生利用控制变量法和转换法设计实验，因为转换法的设计思路比较开放，还要与电路结合，学生设计并不容易。所以设计思维阶梯，一步步引导学生进行设计。 环节4 进行实验 1、 介绍仪器，并演示探究Q与t关系的实验 2、 学生根据设计连接电路图 3、 进行探究Q与R、I关系的实验 焦耳定律演示器学生连接起来不容易，所以先引导学生连接电路再进行实验。 环节5 定量研究 1、 利用实验视频，展示Q与I、R、t三个变量的定量关系 2、 自学书上有关焦耳定律的内容 3、 练习焦耳定律的计算题 以往课程中只是生硬的告诉学生Q与I的平方成正比，说服力不强。利用视频直观展示出定量关系，更具有说服力。 环节6 电热的利用和防止 视频展示电热的利用和防止 利用视频直观展示，并引导学生辩证的看待事物。 环节7 谈谈收获 请学生说说本节课的收获 利用谈收获提升学生的总结反思能力 环节8 结尾 展示老师在备课过程中遇到的困难，并通过多次尝试最终解决困难的过程。引导学生正视困难，享受学习过程。 引导学生在学习中不怕困难，享受学习过程。 教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节1 魔 术 引 入 、 提 出 问 题 1、同学们在九年级即将面临中考,老师做了一个蛋糕提前预祝同学们中考顺利(说着蜡烛自动点燃了) 2、蜡烛是怎样点燃的呢? 电流通过电阻丝会产生热量,这叫做电流的热效应。 3、生活中有哪些用电器利用电流的热效应来工作呢？ 1、学生观察实验并思考实验现象。 2、理解电流的热效应 3、列举利用电流热效应工作的家用电器 激发学生的好奇心和兴趣。 引出电流的热效应 与生活实际相结合 环节2 体 验 电 热 、 提 出 猜 想 1、请同学们用自制电热切割机切割泡沫板。完成三个任务。 （1）是否一接通电路立刻就能切 （2）为什么电热丝发烫但导线不热 （3）用滑动变阻器改变电流体验何时容易切割 2、电流产生热量的多少与什么因素有关？ 1、学生进行分组实验，思考三个问题，并根据实验现象进行