18.4《焦耳定律》-作业设计-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理焦耳定律作业设计方案结合实验与理论推导，符合学生认知特点以降低学习难度。采用基础作业与综合提升分层设计，紧扣课堂教学内容，适合30分钟巩固练习，助力学生夯实基础并提升能力。 通过实验探究题（如控制变量法探究电热与电阻关系，观察U形管液面差用转换法）培养科学探究与科学思维，综合题结合电烙铁、电水壶等生活实例深化能量观念，评价注重基础与应用结合，有效提升学生理解与解决实际问题能力。

18.4焦耳定律作业设计 内容及教材分析 焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和内能转换中的体现。本节知识既是电功、电功率的延伸，同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。教材先从实验定性研究了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系，然后老师再理论上推导，这样做的好处是避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解上的困难.在实验基础上再去推导使学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面来学习物理知识。 学习目标 1．.知识与技能：通过本节课的学习使学生知道什么是电流的热效应，知道电热器的工作原理及其应用，理解焦耳定律、公式及适用条件 2．过程与方法：通过对生产、生活中各种电热器的了解，认识电流的热效应；通过实验探究电热与那些因素有关，体验科学探究的过程，了解科学探究的重要方法——控制变量法，提高探究能力和思维能力 3．情感态度价值观：体验科学探究带来的乐趣，体会物理科学的研究方法 作业设计目标 1.通过本作业，让学生能进一步理解焦耳定律。 2. 通过学习能利用焦耳定律进行简单的计算。 3. 让学生能理解电热和电能的关系。知道什么是纯电阻电路。 作业时长：约30分钟 作作业实施过程 （一）基础作业 一、探究电流产生的热与什么因素关？ 1．探究电流产生的热量与电阻的关系 (1)实验中：控制________、________不变，改变____________。 (2)实验装置：如图18－4－1所示，两个透明容器中密封等量的空气，两个容器中都有一段电阻丝，两电阻丝串联，且右边容器中的电阻比较大。 （3）实验中通过观察____________________，来比较电流产生热量的多少。这种研究问题的方法是______________。 (4)实验现象：通电一段时间后，发现与________边容器相通的U形管液面高度差较大。 (5)实验结论：在 相同、 相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量越 。 2．探究电流产生的热量与电流的关系 (1)实验中：控制________、__________不变，改变__________。 (2)实验装置：如图18－4－2所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在右边容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。 (3)实验现象：通电一段时间后，发现与____边容器相通的U形管液面高度差较大。 (4)实验结论：在 相同、 相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越____。 3．探究电流产生的热量与时间的关系 实验还发现，对于同一电阻，在同一电路中，通电时间越长，产生的热量越 。 二、焦耳定律 4.阅读课本100页“焦耳定律”部分，完成以下问题： 英国物理学家 在大量实验的基础上最先确定了电流产生的热跟电流、电阻和通电时间的定量关系。 5. 焦耳定律： 6.公式： ，公式中Q单位_______；I 单位_______；R单位_______；t单位_______ 。 7.公式的应用：某导体的电阻是2欧姆，通过2A的电流时，1分钟产生多少焦耳的热量？ 三、电功和电热的关系 8.某电热器的电阻是10欧姆，工作时的电流是4A，试求： （1）5分钟消耗了多少电能？(用电能定义公式W=UIt进行计算） （2）5分钟产生多少热量？（用公式Q=I2Rt进行计算） 9.一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.3A，电动机正常工作． （1） 电动机工作时电能转化 能和 能。 （2） 求电动机正常工作1min所消耗的电能?(用电能定义公式W=UIt进行计算） （3） 求电动机正常工作1min产生的热能？（用公式Q=I2Rt进行计算） （4） 求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？ （二）综合作业(提升） 四、能力提升 10.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生热( ) A、电烙铁最多 B、电视机最多 C、电风扇最多 D、一样多 11.有一电水壶的规格“220V　1000W”，该电水壶正常工作时，在额定电压下工作5分钟产生的热量是多少？ 12. 一台带有USB接口的小电风扇，它正常工作时的电压是6V,电流是0.5A。线圈电阻为1Ω，正常工作1 min，消耗的电能是多少焦耳？产生的热量是多少焦耳？电风扇工作时把电能转化为机械能是多少焦耳？ 案例反思：本节内容在实际教学时至少也得教学2课时，为了降低学生学习的难度，所以在第一课时教学时不易对学生的要求过高。要对基础性内容进行强化训练，而我在这节的作业设置中，紧跟课堂教学内容，适合学生对课堂的巩固加强。 4 学科网（北京）股份有限公司 $